La résistance pléiotropique (MDR) est une propriété de certaines cellules relative à la capacité de rejeter ou d'évacuer une très large variété de substances potentiellement toxiques. Les pompes à l'origine de ce rejet sont des protéines membranaires appartenant à la superfamille ABC (ATP-Binding Cassette). Deux membres de cette famille ABC confèrent la propriété de résistance pléiotropique, P-gp (P-glycoprotein) et MRP1 (Multidrug Resistance-associated Protein). Nous avons mené une étude fonctionnelle sur l'activité de ces deux transporteurs dans la muqueuse olfactive à la fois chez le rat et la souris. Nous avons employé le test fluorométrique à la calcéine-AM sur des tranches coronales de la muqueuse olfactive incubées en présence d'inhibiteurs spécifiques des transporteurs de la résistance pléiotropique, vérapamil et cyclosporine A comme inhibiteurs de Pgp ainsi que probénécide et MK571 comme inhibiteurs de MRP1. Chacun de ces quatre inhibiteurs provoque une augmentation significative de l'intensité de la fluorescence.Afin de savoir si les transporteurs de la résistance pléiotropique peuvent être impliqués dans la réponse olfactive nous avons examiné les réponses évoquées par des odorants seuls ou mélangés à l'aide d'enregistrements d'électro-olfactogrammes (EOG). En présence des deux inhibiteurs de MRP1, l'amplitude maximale des EOG est significativement réduite pour chaque stimulus odorant testé, tandis que les inhibiteurs de Pgp n'ont qu'un effet modéré ou nul. L'expression des gènes codant pour Pgp et MRP1 dans l'épithélium olfactif ont ensuite été confirmées par RT-PCR. L'ensemble de ces résultats suggère que les transporteurs MRP1 et Pgp sont présents et fonctionnels dans l'épithélium olfactif principal des rongeurs et sont impliqués dans la réponse aux odorants. Leur fonction précise dans l'olfaction reste à élucider

L’évolution de la denture des vertébrés est un sujet majeur et des plus intéressants en biologie développementale évolutive (évo-dévo). Dans ce domaine, la souris Mus musculus est traditionnellement l’animal modèle utilisé. La denture de la souris inclus quatre incisives à croissance continue et douze molaires présentant une organisation caractéristique de leurs cuspides. Le réseau moléculaire régulant le développement de ces deux types de dents est très spécifique.La cascade ERK-MAPK est impliquée lors de différentes étapes du développement dentaire. Une étude comparée du phénotype des molaires de souris mutantes pour des gènes activés à différents points de la cascade a démontré l’existence d’un phénotype caractéristique, à savoir la présence d’une dent surnuméraire en position mésiale des rangées de molaires, ainsi que la présence d’anomalie dans le nombre et la forme de certaines cuspides. Parmi ces caractères présents chez les mutants, certains rappellent des caractères ancestraux présents uniquement chez des rongeurs fossiles. Ceci appuie le rôle que la cascade ERK-MAPK a pu jouer au cours de l’évolution de la denture chez les rongeurs. En travaillant sur une lignée transgénique sur-exprimant un inhibiteur de cette cascade, j’ai pu perfectionner notre connaissance du rôle des gènes de la famille Fgf dans les processus de mise en place des centres de signalisation dentaire et de minéralisation de l’émail.Si l’on considère les incisives à croissance continue, la denture de la souris est dynamique à l’échelle de la vie d’un individu. Réalisant un suivi des incisives supérieures d’une cohorte de souris au cours de leur vieillissement, j’ai pu préciser la chronologie d’apparition de défauts liés au vieillissement. Ces défauts apparaissent sur les incisives à partir de six mois, et le plus fréquent est le développement d’un sillon visible sur l’émail de l’incisive. J’ai enfin utilisé des techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) pour comprendre les bases moléculaires du vieillissement des niches de cellules souches des incisives. Ce faisant, j’ai détecté des changements dans les profils d’expression de gènes régulant le maintien des cellules souches, la prolifération cellulaire et le métabolisme. La présence d’un sillon apparaît corrélée à une forte réponse immunitaire détectée dans les tissus dentaires, ce qui constitue une perspective d’étude majeure dans le but d’achever la caractérisation du vieillissement des cellules souches dentaires. / The evolution of the vertebrate dentition is among the most exciting topics in the evo-devo field, with particular attention being drawn to the mouse model. The mouse dentition includes four ever-growing incisors and twelve molars with a specific cusp pattern. Incisors and molars develop according to a tightly regulated molecular network.The ERK-MAPK cascade is involved at various stages of tooth development. Molar tooth phenotype comparisons in mutant mice for genes acting at various levels of the cascade highlighted a dental phenotype signature, which consists in the presence of a supernumerary tooth and shared cusp pattern defects. Some of these recall characters present in fossil rodents, supporting the ERK-MAPK as a good candidate to explain some evolutionary trends of the rodent dentition. By working on a mouse line over-expressing one of this pathway inhibitor in the oral epithelium, I perfect our understanding of Fgf gene role in specifying signaling center formation at the right stage, and in achieving correct mineralization.When considering evergrowing incisors, mouse dentition is also dynamic at the lifetime scale. I monitored the ageing process of the mouse upper incisors, and provided a chronology of occurrence of the variety of age-related defects display. These defects are set up from the six months on, the most frequent abnormality being the presence of an enamel groove along the surface of the incisor. Using Next Generation Sequencing technologies, I detected transcriptomic changes in the stem cell niches affecting cell proliferation and metabolism, as well as the stem cell niche functioning. The correlation found between the groove occurrence and a large immune response in dental tissues expands our concern for dental stem cell ageing.

Les rodenticides anticoagulants (RA) constituent le principal moyen de lutte contre les rongeurs. L’exposition aux RA du renard roux et l’impact des RA sur les populations de ce prédateur sont étudiés. En France, on distingue un contexte « biocide » (BCD) où les RA sont principalement utilisés près des bâtiments et un contexte « phytopharmaceutique » (PP) où la bromadiolone (un RA) est également utilisée en plein champs contre le campagnol terrestre. La contamination des rongeurs aux RA est mesurée : 5 RA sont détectés en contexte BCD alors que la bromadiolone est la molécule majoritaire en contexte PP ; les espèces de rongeurs non ciblées par les RA étant exposées dans les2 contextes. L’exposition est maximale chez les espèces ciblées ou celles au mode de vie similaire.L’exposition du renard est évaluée par la mesure des résidus de RA dans des fèces collectées in situ.La bromadiolone est retrouvée dans 97 % des fèces positives et les RA sont plus retrouvés dans les fèces en cas de traitements PP. En contexte PP, le ratio de fèces positives augmente non linéairement avec la surface traitée dans un rayon d’1 km autour des fèces. L’impact des traitements PP sur les populations de renards est évalué (période 2003-2009, département du Doubs). Les indices d’abondance de renard mesurés sur une commune le printemps d’une année n diminuent avec l’augmentation des quantités d’appâts utilisées les années n-1 et n-2. Pendant la période suivie,la mise en place d’une lutte intégrée contre le campagnol terrestre s’est traduite par une diminution des quantités d’ AR utilisées et donc par une diminution des impacts sur les populations de renards. / Rodents are mainly controlled with anticoagulant rodenticides (AR). AR exposure and impact were studied for red fox populations. In France, we distinguish 2 contexts of AR use: “biocide” (BCD) where AR are used next to buildings and “phytopharmaceutical” (PP) where bromadiolone (an AR) is also applied in the field against the water vole. Rodent contamination to AR was characterized: 5 differentAR were detected in rodents in the BCD context while bromadiolone was predominantly found in thePP context; non target rodents being exposed in both contexts. AR contamination was the highest fortarget species or species with similar lifestyle. Red fox exposure was assessed through themeasurement of AR residues in faeces sampled in the field. ARs were detected more frequently where PP treatments occurred. Every positive faeces contained only bromadiolone except one (BCD context)with chlorophacinone. In PP context, the ratio of positive faeces varied non-linearly with the area of PPtreatments within a 1km-radius around faeces. The impact of bromadiolone PP treatments on red fox populations was assessed (period 2003–2009, Doubs department). Kilometric Abundance Index offoxes measured a year n decreased with higher treatment intensities the years n-1 and n-2. Moreoverwe have shown that a shift to preventive treatments with reduced AR use is less harmful to fox populations.

Il est beaucoup plus fréquent d'entendre parler de capture que de mesure de mouvement. On peut y voir l'intuition que derrière le mot mouvement se conçoit un phénomène plus complexe que la donnée de marqueurs qui en constitue aujourd'hui la norme d'instrumentation rigoureuse. Si le marqueur est quantifiable, le mouvement conserve une qualité supplémentaire à explorer. Je retrace ainsi ici les travaux de recherche que j'ai encadrés ces dernières années sur cette notion de capture de mouvement, à travers les outils scientifiques que sont la mesure et le modèle. Mes activités ont été initialement dédiées à l'animation 3D, puis se sont progressivement tournées vers des enjeux liés à l'anatomie. Les contributions en animation 3D ont d'abord porté sur la recherche d'espaces paramétriques optimaux pour mesurer et générer le mouvement articulé. L'optimalité est à prendre ici au sens de la recherche d'une réduction de dimensions qui préserve au mieux la qualité du mouvement. Elle s'est déclinée autour d'applications pour l'analyse vidéo du mouvement, en particuliers animal, sur la compression de données de mouvement articulé et l'édition de pose de personnage 3D. Ces différents thèmes ce sont structurés autour de modèles d'analyse statistique multidimensionnelle appris des différentes sources données, vidéo ou articulaires, conduisant à un paramétrage de haut niveau du mouvement. J'ai ensuite abordé différents aspects de l'intégration de données réelles dans des modèles d'animation physiques. Le mouvement animal a été étudié à travers une simulation de quadrupèdes dont les paramètres ont été optimisés par rapport à des données "terrain". Le mouvement humain a quant à lui été modélisé à travers le développement d'une formulation en mécanique Lagrangienne des paramètres de haut niveau identifiés précédemment. Une mesure des aspects dynamiques a été menée pour les situations de contacts multiples avec une application d'estimation de forces directement à partir de la cinématique. Une grande partie de mon activité de recherche a aussi porté sur le développement de systèmes expérimentaux pour le petit animal de laboratoire. Les tests sur rongeurs sont les premières étapes de toute mise sur le marché de médicament, de l'évaluation de la toxicité de substance chimique impliquée dans l'agro-alimentaire et de beaucoup de recherche en génétique grace au phénotypage. L'activité motrice est un indice princeps du comportement et donc sa quantification un enjeu important. Je me suis donc intéressé à la mesure 3D du mouvement du rongeur sous diverses conditions, du laboratoire d'anatomie comparée au vol parabolique en apesanteur. Des modèles anatomiques 3D ont été développés et couplés aux méthodes d'estimation de mouvement à partir de la vidéo. Ces recherches expérimentales ont conduit à la mise en place d'une nouvelle plateforme d'analyse construite autour d'un réseau de caméras et de cinéradiograpie biplanaire.

La lutte contre les rongeurs est souvent un enjeu majeur dans les agroécosystèmes. Nous avons conduit une étude comparative dans des plantations de palmiers à huile dans les provinces de Riau et de Bangka en Indonésie. Dans les deux zones, des chouettes ont été introduites pour la lutte contre les rats ; toutefois, à Riau les rats sont maintenus à des niveaux de population acceptables sans recours au raticide, tandis qu’à Bangka les dégâts des rats sont très importants et l’usage de raticide intensif. Nous avons comparé ce deux systèmes en terme d’abondance et/ou de régime alimentaire de deux prédateurs, chouettes et petits carnivores. D’après nos résultats, les petits carnivores sont beaucoup plus abondants dans les plantations à Riau qu’à Bangka, et le chat léopard (Prionailurus bengalensis) est absent à Bangka tandis que cette espèce domine à Riau. Nos résultats suggèrent également que la prédation sur les rats par les chouettes et les petits carnivores serait moindre à Bangka qu’à Riau. D’une manière générale, cette étude confirme l’hypothèse selon laquelle les petits carnivores, notamment les chats léopard, joueraient un rôle important dans la lutte contre les rats en palmeraies. Par ailleurs, nous avons analysé la distribution spatiale des petits carnivores en plantation. Nos résultats suggèrent que, bien que l’habitat palmeraie soit largement utilisé la nuit par certains petits carnivores comme le chat leopard, qui y trouve une abondante ressource alimentaire, la plupart des espèces sont dépendantes de la forêt. Les gestionnaires des palmeraies devraient adapter leurs pratiques, afin de favoriser les petits carnivores dans une perspective de lutte contre les rats. / Rodent pest control is often a major issue in agroecosystems. We conducted a 3-year comparative study (2010-2012) in oil palm plantations in Riau and Bangka provinces, in Indonesia: in both areas barn owls have been introduced for rat control, and were at least as abundant in Bangka plantations than in Riau, but in Riau rat populations have been maintained at an acceptable level without the use of rodenticide, whereas in Bangka intensive rodenticide applications did not prevent high levels of rat damage. We compared these two contrasting systems in terms of predator community (barn owls and small carnivores) abundance and/or diet. We found that small carnivores were much more abundant in Riau plantations than in Bangka, and that the leopard cat (Prionailurus bengalensis) was the dominant species in Riau while absent from Bangka. Our results on diet suggested that rat prey intake from barn owls and from the small carnivore community would be less in Bangka plantations than in Riau. Broadly, our results suggest that small carnivores, notably the leopard cat, play an important role in rodent control. In addition, we investigated spatial distribution of small carnivores within the oil palm habitat. Our results support the hypothesis that, although the oil palm may be habitable for some small carnivore species such as the leopard cat, where they supposedly forage at night, most species still need forest for their survival in oil palm landscapes. Oil palm plantations managers should adapt agricultural practices and land-use to enhance small carnivores, with the view to improve rodent control.