Parmi les tumeurs cérébrales primaires, les gliomes sont les tumeurs les plus fréquemment rencontrées. Les glioblastomes (GBM) représentent 60 à 70% de ces tumeurs et malgré de récents progrès dans leur traitement, leur pronostic reste sombre. Les gliomes malins sont caractérisés par une prolifération cellulaire importante, un taux élevé de néo-angiogenèse et une migration diffuse des cellules tumorales gliales dans le parenchyme cérébral, ce qui rend impossible une résection chirurgicale complète. De plus, les cellules gliales tumorales migrantes opposent une résistance particulière aux traitements chimiothérapiques de type pro-apoptotique, causant une récidive quasi inévitable de ce type de tumeur. La compréhension des aspects moléculaires à la base de la prolifération, de la migration et de la chimiorésitance des cellules gliales tumorales est donc essentielle pour élaborer des approches ciblées capables d’entraver ces processus. La littérature mentionne plusieurs stratégies qui permettraient, en théorie, de court-circuiter la résistance à l’apoptose des cellules tumorales gliales migrantes. Il s’agirait entre autres :<p>- de réduire le taux d’activation des voies de signalisation contrôlées par PI3K /Akt /mTOR et NFkappaB, qui diminuerait le taux de croissance des gliomes malins, ainsi que le taux de migration des cellules tumorales isolées dans le parenchyme cérébral;<p>- de réduire le taux de migration des cellules tumorales gliales afin de restaurer un certain degré de sensibilité à des agents chimiothérapiques pro-apoptotiques;<p>- d’endiguer l’export des agents chimiothérapiques par les pompes à efflux surexprimées dans les gliomes <p>- d'induire d’autres processus de mort cellulaire que l’apoptose, car les cellules tumorales gliales migrantes sont plus sensibles à d’autres formes de mort cellulaire.<p>Ces besoins de nouvelles stratégies thérapeutiques ont motivé ce travail qui se focalisera sur le potentiel antitumoral des ligands du R-sigma1 dans les glioblastomes. Ainsi, nous montrerons que les ligands des Rs-sigma sont capables de produire certains des effets visés dans les stratégies ci-dessus, dont la réduction de la prolifération et de la migration des cellules cancéreuses avec une certaine potentialisation des chimiothérapies. Ces propriétés ouvrent de nouvelles perspectives en thérapie anticancéreuse pour cette famille de ligands, dont plusieurs membres sont déjà utilisés depuis de nombreuses années comme antipsychotique. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le syndrome métabolique (SyM) consiste en une association de désordres physiologiques qui augmentent le risque de développer la stéatose hépatique non alcoolique, le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires. De plus en plus d’études démontrent que l’intestin joue un rôle prépondérant dans la santé métabolique compte tenu de ses fonctions liées à l'immunité, au système endocrinien, à la barrière intestinale et à la présence du microbiote intestinal. Une perturbation de l’homéostasie intestinale peut influencer négativement la santé métabolique des autres organes, notamment du foie qui représente un acteur métabolique clé. À l’heure actuelle, les composantes du SyM sont traitées isolément, et aucun médicament ne cible efficacement l’ensemble des composantes. Récemment, certains peptides bioactifs du lait, comme le glycomacropeptide (GMP), ont été associés à une atténuation de l’inflammation et du stress oxydant dans certaines pathologies comme la colite ulcéreuse, l’asthme allergique, la phénylcétonurie et l’obésité. En effet, ce peptide revêt un intérêt considérable en raison de son aptitude à atténuer divers dérangements métaboliques. Toutefois, ses effets précis sur l’ensemble des composantes du SyM ainsi que sur l’axe intestin-foie demeurent méconnus. Les objectifs de cette thèse consistent donc à définir l’impact du GMP sur l’ensemble des facteurs de risque du SyM, ciblant à la fois les systèmes intestinaux et hépatiques, tout en mettant l’accent sur ses mécanismes d’action. Premièrement, nous avons évalué l’impact du GMP sur le maintien de l’homéostasie entérocytaire en employant la lignée cellulaire intestinale Caco 2/15. Nos résultats démontrent que le GMP atténue l’inflammation et le stress oxydant, module l’expression de certains facteurs clés de la cascade insulinique, et limite la production excessive de lipoprotéines riches en triglycérides et en cholestérol in vitro. Deuxièmement, nous avons examiné l’influence du GMP sur plusieurs composantes du SyM en mettant l’accent sur l’atteinte hépatique dans un modèle de souris soumises à une diète de type western. Dans ce modèle, la supplémentation en GMP a limité la résistance l’insuline en atténuant l’inflammation et le stress oxydant systémique. De plus, le GMP a prévenu l’atteinte hépatique en limitant l’accumulation des lipides et en améliorant la sensibilité à l’insuline, ce qui s’est traduit par une augmentation de la β-oxydation des acides gras et une diminution de la lipogenèse et de la néoglucogenèse. Troisièmement, nous avons approfondi les mécanismes d’action du GMP au niveau de l’axe intestin-foie. Nos travaux indiquent que les effets bénéfiques exercés sur la santé par le GMP sont médiés par une amélioration de l’endotoxémie, de l’étanchéité de la barrière épithéliale intestinale et de l’homéostasie de l’axe intestin-foie. Dans l’ensemble, nos travaux permettent de préciser l’impact du GMP sur l’ensemble des facteurs de risque du SyM et de caractériser ses mécanismes d’action dans l’axe intestin-foie. Ses multiples actions bénéfiques confèrent au GMP un potentiel thérapeutique pour le traitement du SyM. / Metabolic syndrome is a combination of physiological disorders that increase the risk of developing non-alcoholic fatty liver disease, type 2 diabetes, and cardiovascular disease. A growing body of research shows that the gut plays a key role in metabolic health, through its functions relating to immunity, the endocrine system, the gut barrier, and the presence of the intestinal microbiota. A disturbance in intestinal homeostasis can negatively influence the metabolic health of other organs, notably the liver, a key metabolic player. At present, metabolic syndrome components are treated individually, and no single drug effectively targets all of them. Recently, certain bioactive milk peptides, such as glycomacropeptide (GMP), have been associated with an attenuation of inflammation and oxidative stress in certain pathologies such as ulcerative colitis, allergic asthma, phenylketonuria and obesity. This peptide is of particular interest given its ability to alleviate certain metabolic disturbances. However, its role on all metabolic syndrome components, as well as on the gut-liver axis, remains poorly understood. The aim of this thesis is therefore to define the impact of GMP on all metabolic syndrome risk factors, targeting both the intestinal and hepatic systems, while focusing on its mechanisms of action. Firstly, we assessed the impact of GMP on enterocyte homeostasis using the Caco 2/15 intestinal cell line. Our results demonstrate that GMP attenuates inflammation and oxidative stress; modulates the expression of certain key factors in the insulin cascade and prevents the excessive production of triglyceride- and cholesterol-rich lipoproteins in vitro. Secondly, we examined the influence of GMP on all metabolic syndrome components, focusing on liver damage in a diet induced obesity (DIO) animal model. In this model, GMP supplementation limited insulin resistance by attenuating systemic inflammation and oxidative stress. In addition, GMP prevented liver damage by reducing lipid accumulation and improving insulin sensitivity, resulting in improved β-oxidation of fatty acids and reduced lipogenesis and gluconeogenesis. Thirdly, we investigated the mechanisms of action of GMP at the level of the gut-liver axis. Our work indicates that the health-promoting effects of GMP are mediated by an improvement in the integrity of the intestinal epithelial barrier and in the homeostasis of the gut-liver axis, by acting on microbiota dysbiosis and bile acid composition. Overall, our work has enabled us to clarify the impact of GMP on all metabolic syndrome risk factors, and to characterize its mechanisms of action in the gut-liver axis. Its multiple beneficial actions on health give GMP therapeutic potential for the treatment of metabolic syndrome.

Les polynucléaires neutrophiles représentent 50-70% des leucocytes sanguins et possèdent un rôle majeur dans la défense de l’organisme contre les pathogènes. Le Ca2+ est un second messager qui joue un rôle primordial dans le chimiotactisme, la phagocytose, la dégranulation et la production de formes réactives de l’oxygène (FRO) afin de neutraliser l’agent pathogène. Dans ces cellules, l’influx calcique de type SOCE est essentiel pour l'homéostasie calcique. Il est peu étudié en raison du manque d’outils pharmacologiques spécifiques d’où l’importance dans un premier temps de chercher de nouvelles molécules. Les cellules T Jurkat dont le SOCE est largement caractérisé servent de modèle pour la caractérisation initiale de ces molécules. Le 2-APB est parmi les molécules les plus largement utilisées dans la caractérisation du SOCE en raison de sa double activité sur le SOCE avec une potentialisation à [1-10 μM] et une inhibition à [> 20 μM]. En revanche, ce produit manque de spécificité et agit sur d’autres cibles cellulaires comme les récepteurs à l’inositol (1,4,5)-trisphosphate (InsP3Rs). La 1ère étape est de sélectionner à partir d’analogues commerciaux du 2-APB (Methoxy-APB, Dimethoxy-APB, Cyclic-APB, Benzothienyl-APB, Thienyl-APB et MDEB), des composés plus spécifiques et également plus efficaces que la molécule mère. Deux molécules se sont distinguées : le MDEB comme uniquement potentialisant du SOCE et le Benzothienyl-APB comme un puissant inhibiteur. En revanche, tous les analogues du 2-APB inhibent les InsP3Rs à l’exception du MDEB qui semble plus spécifique du SOCE. L’effet du MDEB sur le courant calcique, ICRAC, a été étudié grâce à la technique du patch-clamp. Il augmente d’environ 4 fois l’amplitude de ICRAC par rapport à celle enregistrée dans les cellules contrôle. Par ailleurs, le MDEB ralentie l’inactivation rapide de ICRAC due au Ca2+. Sur le plan physiologique, le MDEB à des concentrations croissantes inhibe la synthèse de l’IL-2 dans les cellules Jurkat stimulées et ceci malgré son effet potentialisant du SOCE. Cette activité est liée à son effet pro-apoptotique dans les cellules Jurkat stimulées. Le MDEB et le Benzothienyl-APB caractérisés dans la 1ère partie nous ont servi d’outils potentiels afin d’étudier le SOCE des cellules PLB-985 différenciées en cellules proches de neutrophiles. Le SOCE a été induit soit par un traitement des cellules avec la thapsigargine (Tg) soit de manière physiologique avec les peptides fMLF et le WKYMVm deux chimioattractants, ligands des récepteurs aux peptides formylés FPR et FPRL1 respectivement. En plus, le SOCE induit par la Tg est modulable par le 2-APB, potentialisé par le MDEB et inhibé par le Benzothienyl-APB. La phagocytose des levures par les cellules PLB-985 différenciées ainsi que la production de FRO intraphagosomales ont été inhibées par le MDEB et le Benzothienyl-APB. Les FRO extracellulaires ont été également inhibées par Benzothienyl-APB en revanche à cause de la forte interférence du MDEB avec la technique de mesure nous n’avons pas pu étudier ses activités. En conclusion, le MDEB et le Benzothienyl-APB sont de nouveaux outils pharmacologiques potentialisant ou inhibant le SOCE des leucocytes, qui nous permettront dans l’avenir une meilleure compréhension de l'entrée calcique et ses rôles dans ces cellules. / Neutrophils represent 50-70% of human blood leukocytes; their role is to protect the body against pathogens. Calcium is a second messenger which plays an important role in chemotaxis, phagocytosis, degranulation and the production of reactive oxygen species (ROS) in order to eliminate microbes. In neutrophils, the mechanism of store-operated calcium entry (SOCE) is essential for calcium homeostasis. However, neutrophil SOCE is not well understood because of the lack of specific pharmacological tools. It is necessary to first identify and characterize new molecules using a model of Jurkat T cells in which SOCE was the best characterized. 2-APB is the most widely used molecule in SOCE characterization due to its dual activity with a potentiation at lower concentrations [1-10 μM] and an inhibition at higher concentrations [> 20 μM]. However, this molecule lacks specificity because it acts on other cellular targets such as inositol (1,4,5)-trisphosphate receptors (InsP3Rs). The first step is to select from a library of 8 commercial 2-APB analogues (Methoxy-APB, Dimethoxy-APB, Cyclic-APB, Benzothienyl-APB, Thienyl-APB and MDEB) those that are more specific and also more efficient molecules than 2-APB. Two interesting molecules were identified, MDEB as the only SOCE potentiating product currently known and the Benzothienyl-APB, which is a strong inhibitor. Like 2-APB, all these analogues inhibit InsP3Rs except MDEB, which seems to be more specific. The effect of MDEB on the calcium current, ICRAC, was also studied using the patch-clamp technique. MDEB increases ~4 times the ICRAC amplitude in comparison with control. Otherwise, MDEB slows down the fast Ca2 +-dependent inactivation of ICRAC. Functionally, MDEB at increasing concentrations inhibits IL-2 synthesis in stimulated Jurkat T cells despite its potentiating activity on SOCE. The inhibition is due to MDEB induced apoptosis in stimulated Jurkat T cells. MDEB and Benzothienyl-APB were then used as tools to study SOCE in a neutrophil-like cell model, the differentiated PLB-985 cells. SOCE was induced either by treatment of cells with thapsigargin (Tg) or physiologically with the chemotactic peptides fMLF and WKYMVm, ligands of formyl peptide receptors FPR and FPRL1 respectively. In addition, Tg-induced SOCE was modulated by 2-APB, potentiated by MDEB and inhibited by Benzothienyl-APB. The consequences of these analogues on neutrophil functions were also studied. Phagocytosis of yeasts by PLB-985 cells and intraphagosomal ROS production were inhibited by MDEB and Benzothienyl-APB. Furthermore, extracellular ROS were also inhibited by Benzothienyl-APB. However, because of the high interference of MDEB with our techniques, its activities could not be studied. In conclusion, MDEB and Benzothienyl-APB are new analogues of 2-APB potentiating and inhibiting SOCE, which allow us in the future a better understanding of leukocyte SOCE and its cellular roles.