This thesis presents the determination of susceptibility and resistance of HIV integrases (INs) to IN strand transfer inhibitors (INSTIs) and the development of single domain antibody (sdAb) targeting HIV IN. Firstly, the susceptibility of HIV-1 subtype CRF02_AG INs to the latest INSTIs was determined, since previous studies suggested that the significant variations of CRF02_AG IN may have consequential effects on the interaction between the inhibitor and IN. Consistent with in silico study, we found that 3'-processing and strand transfer activity of both HIV-1 subtype B IN and subtype CRF02_AG IN are comparable. The susceptibility of recombinant CRF02_AG INs to employed INSTIs (Raltegravir-RAL, Elevitegravir-EVG and L-731, 988) is similar to that of HIV-1 B IN. Hence, the polymorphism of CRF02_AG IN cannot significantly effect on the susceptibility to INSTIs. Secondly, the resistance of HIV-2 IN to RAL, the unique approved INSTI, has been confirmed in vitro with mutated enzymes harboring resistance mutations. Mutations at positions 155 and 148 played a similar role in HIV-1 and HIV-2, rendering the IN resistant to RAL. The G140S mutation conferred little resistance, but compensated for the catalytic defect due to the Q148R mutation. Conversely, Y143C alone did not confer resistance to RAL unless E92Q is also present. Furthermore, the introduction of the Y143C mutation into the N155H resistant background decreased the resistance level of enzyme containing the N155H mutation, possibly accounting for the lack of detection of these two mutations together in a single genome. Finally, anti-HIV IN sdAb that is endowed with many attractive properties was selected for developing antiretroviral agents. After the selections, we have obtained some sdAbs that specifically recognize a broad range of INs in vitro, including INSTI-resistance mutant G140S/Q148R. However, the inhibition activity of anti-HIV IN sdAbs has not been observed yet. Anti-HIV IN sdAbs can be applied for other application, such as targeting reagents for nanosensor. In future, development of anti-HIV IN sdAbs which are able to block HIV replication remains attractive for obtaining efficient inhibitor of IN.

L'environnement est une variable essentielle de la traduction des génotypes en phénotypes: ainsi, un génotype donné peut donner naissance à des phénotypes distincts en réponse aux variations environnementales. Ce phénomène, appelé plasticité phénotypique, est universel. Mon projet avait pour objectif d'analyser de façon quantitative et intégrée la plasticité de la reproduction et son évolution chez les nématodes Caenorhabditis, en étudiant les caractéristiques de la lignée germinale. Ce travail a également mis en lumière la sensibilité à l'environnement des traits d'histoire de vie en rapport avec la fitness, et leur évolution. J'ai d'abord analysé la plasticité et les interactions génotype/environnement des traits phénotypiques d'histoire de vie et de la lignée germinale de C. elegans en réponse à des variations environnementales pertinentes sur le plan écologique. J'ai mis en évidence des effets hautement variables de l'environnement et du génotype, et des interactions génotype/environnement pour chacun de ces traits. J'ai ensuite examiné l'évolution intra- et inter-espèces de la lignée germinale et de la reproduction dans le genre Caenorhabditis, et plus particulièrement les variations évolutives dans la sensibilité thermique de la reproduction. J'ai montré que la réduction de la fertilité lors de l'exposition à des températures élevées ne s'expliquait pas seulement par des défauts de spermatogenèse mais également par un large spectre d'erreurs de l'oogenèse. Enfin, j'ai participé à des expériences d'évolution expérimentale visant à quantifier les changements de la lignée germinale qui accompagnent l'adaptation de populations C. elegans à un nouvel environnement.

Les microparticules (Mps) sont des vésicules libérées lors de l'activation cellulaire et de l'apoptose. Des taux élevés de Mps et des altérations vasculaires induites par les Mps ont été décrites dans différentes maladies à composante inflammatoire. A ce jour, la participation et le rôle de Mps dans la maladie de Crohn (MC) ne sont pas encore élucidées. L'objectif de cette thèse a été d'étudier si les Mps issues de patients atteints de MC (MCMPs) jouent un rôle dans la régulation de la fonction endothéliale et de la réactivité vasculaire dans cette maladie. En particulier a été évaluée une corrélation entre leur rôle et l'état de la maladie. Deuxièmement, nous avons évalué les effets de MCMPs dans la phase active et inactive sur différents tissus y compris le côlon un des principaux tissus cibles impliqués dans la maladie. Nous avons montré que les patients atteints de MC présentent un taux augmenté de Mps circulantes par rapport aux sujets sains et que les MCMPs sont capable d'induire une dysfonction endothéliale et une hyperéactivité vasculaire dans l'aorte de souris par une altération de l'équilibre entre la production de NO, les métabolites de COX-2 et les ROS. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous rapportons que les MCMPs jouent un rôle dans la production de NO et le stress oxydant dans différents tissus, notamment le côlon et pourraient être liées à des voies de signalisation concernant les cytokines inflammatoires impliquées dans la MC. L'ensemble des résultats suggère que les MCMPs peuvent être considérés comme des marqueurs de la fonction endothéliale, blessure et inflammation permettant d'envisager les Mps comme cibles pharmacologiques de cette maladie.

Les cellules dendritiques (DC) sont spécialisées dans la capture, l'apprêtement et la présentation des antigènes. Elles ont développé une voie spécifique de présentation, la présentation croisée, leur permettant d'internaliser des antigènes exogènes, de les digérer et de les associer aux molécules du CMH de classe I afin de les présenter aux lymphocytes T CD8+. La présentation croisée est essentielle à la présentation d'antigènes qui ne sont pas synthétisés directement dans les DC (antigènes du soi, de tumeurs, de microorganismes n'infectant pas les DC) et donc à l'établissement de réponses T CD8+ anti‐infectieuses ou anti-tumorales. Son étude est donc primordiale pour la vaccination et pour l'immunothérapie mettant en jeu une présentation par les DC. Notre équipe a montré qu'à l'instar des cellules apoptotiques, les cellules vivantes sont une source d'antigènes efficace pour la présentation croisée par les DC in vitro et in vivo. Elle a ainsi montré que l'immunisation de souris avec des DC ayant capturé du matériel provenant de cellules vivantes permettait de protéger efficacement contre une tumeur dérivée de cellules de mélanome (B16) dans un protocole de type prophylactique. Durant ma thèse, j'ai pu montrer que cette immunisation était également très efficace dans un protocole de type thérapeutique. De façon surprenante, la protection et la réponse T CD8+ obtenues en utilisant des cellules vivantes comme source d'antigènes sont meilleures que celles obtenues avec des cellules apoptotiques. Les DC cultivées avec des cellules donneuses d'antigènes, vivantes ou apoptotiques, expriment des niveaux équivalents de molécules de costimulation. En revanche, les DC cultivées avec des cellules apoptotiques sécrètent plus d'IL--‐10, leur conférant un phénotype plus tolérogène. De plus, nous avons également montré que les antigènes tumoraux étaient mieux préservés au sein des cellules vivantes que des cellules apoptotiques, et que la quantité de complexes CMH--‐I/peptide à la surface des DC après culture avec des cellules vivantes était plus importante qu'après culture avec des cellules apoptotiques. Dans une seconde partie de ma thèse, je me suis attachée à caractériser les récepteurs et mécanismes impliqués dans le transfert d'antigènes provenant de cellules vivantes aux DC. J'ai pu montrer que ce transfert ne dépend ni de la sécrétion d'exosomes, ni du " cross-dressing ". En revanche, il est initié après un contact étroit avec les DC qui semble dépendre au moins en partie des récepteurs de type scavenger (SR) et de la calréticuline. Les images obtenues en microscopie suggèrent le passage de molécules de grande taille au sein d'une structure qui pourrait s'apparenter aux jonctions annulaires (Annular Gap Junctions). En effet, nous observons le passage de connexine 43 (Cx3) et de matériel cellulaire sous une conformation native (protéine GFP de 70kDa) provenant de la cellule vivante et colocalisant partiellement avec le marqueur d'endosomes précoces EEA-1 dans la DC. Cependant, l'utilisation de shRNA spécifique de la Cx43 indique que la présentation croisée ne nécessite pas son expression. Nos résultats suggèrent donc l'existence d'un mécanisme de communication intercellulaire permettant le passage d'antigènes de grande taille, qui pourraient ensuite être apprêtés par la DC.

Chez les vertébrés, le processus de la spermatogénèse est directement contrôlé par deux hormones gonadotropes hypophysaires, Fsh et Lh. Chez les salmonidés, les profils de sécrétion des 2 hormones diffèrent et présentent des variations significatives au cours du cycle de développement spermatogénétique, suggérant que Fsh et Lh interviennent à des étapes différentes du processus. A la différence des mammifères, chez les poissons les 2 gonadotropines exercent une forte activité stéroïdogène, et par ailleurs il a été rapporté par plusieurs auteurs que leurs récepteurs seraient moins sélectifs vis-à-vis des 2 ligands. Ainsi, le périmètre des actions respectives de Fsh et de Lh n'est pas défini chez les poissons. D'autre part, les mécanismes de l'action de Fsh qui ne seraient pas relayés par les stéroïdes sont très mal connus. Chez la truite, nous avons déterminé que chaque gonadotropine agit essentiellement par l'intermédiaire de son récepteur respectif. L'analyse des variations du transcriptome testiculaire après un traitement in vitro par les hormones de la reproduction (Fsh, Lh, androgènes) a permis 1- de révéler des actions distinctes de Fsh et de Lh sur l'expression des gènes, 2- de mettre en évidence deux mécanismes d'action de la Fsh, l'un dépendant et l'autre indépendant de la production de stéroïdes et 3- d'identifier plusieurs acteurs d'interaction cellulaire régulés par Fsh, et probablement impliqués dans les étapes précoces de prolifération ou de différenciation des cellules germinales, tels que l'hormone antimüllérienne, la midkine, l'insulin-like growth factor1b, la follistatine-like 3 et l'activine, 4-de proposer une implication de Fsh dans les évènements tardifs de maturation et d'excrétion du sperme. Au-delà des acquis concernant les régulations endocriniennes et moléculaires chez la truite, ces travaux constituent un apport de connaissances qui peut être étendu à d'autres téléostéens pour décrypter l'action propre à Fsh dans le déclenchement de la maturation pubertaire. Enfin, nous montrons qu'une vaccination contre les récepteurs des gonadotropines constitue une voie potentielle de contrôle des maturations précoces en élevage.

Ce travail de thèse a été centré sur l’analyse de l’impact d’un système d’alerte anticollision sur le traitement de l’information et le comportement du conducteur en conduite automobile simulée. Les objectifs de ce travail étaient 1) de déterminer l’impact d’un signal avertisseur associé à un système d’alerte anticollision sur le traitement de l’information à partir de potentiels évoqués ; 2) d’analyser l’efficacité d’un tel système en fonction de sa fiabilité ; 3) et en fonction de l’état attentionnel des conducteurs ; et 4) d’examiner l’adaptation comportementale au système au cours du temps. Grâce à une double approche comportementale et électrophysiologique, nous avons montré que le signal avertisseur agit au niveau de l’anticipation et de la préparation à la réponse ainsi qu’au niveau cognitif du traitement de l’information. Par ailleurs, nous avons confirmé que les systèmes anticollision ne nécessitent pas d’être complètement fiables pour être efficaces. Nous avons également observé que l’efficacité du signal avertisseur associé au système anticollision était moindre chez les sujets distraits, notamment lorsque la charge cognitive associée à la distraction était élevée. Ceci suggère que le signal avertisseur nécessite des ressources attentionnelles pour être traité et, donc, pour être efficace. Concernant l’adaptation comportementale au système, les principaux résultats ont montré, d’une part, que l’introduction immédiate du système a eu un effet positif sur le comportement de conduite et, d’autre part, que le processus d’adaptation au système à plus long terme peut être affecté si les conducteurs sont distraits par des tâches secondaires coûteuses en ressources attentionnelles.

One of the hallmarks of cancer cells is to exhibit increased uptake and consumption of glucose.3-5% of the glucose entering into the cell leads to a minor pathway of the glucose metabolismknown as the hexosamine biosynthetic pathway (HBP). UDP-N-acetylglucosamine is the endproduct of HBP and is used as substrate by OGT (O-GlcNAc transferase) to modify diverserange of nuclear and cytoplasmic proteins with a recently characterized post-translationalmodification called O-GlcNAcylation. It corresponds to the addition of sugar moiety O-linked β-N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) on serine or threonine residue of proteins. This process isantagonized by another enzyme called O-GlcNAcase (OGA). Recent studies indicated thepresence of increased O-GlcNAcylation level in several cancer cells. Moreover, inhibition ofOGT has been shown to reduce in vivo and in vitro tumor growth of breast cancer cells.However, the relationship between O-GlcNAcylation and the response to anti-cancer therapy hasnot been studied. Tamoxifen is the oldest and most prescribed selective-estrogen receptormodulator (SERM) for patients with estrogen receptor (ER)-positive breast cancer. Tamoxifen isknown to reduce tumor growth and invasion. Despite its beneficial effects de novo and acquiredresistance are great obstacles in its clinical effectiveness. We found that O-GlcNAc elevation inMCF-7 cells protected them from tamoxifen-induced cell death. Increased O-GlcNAc alsoincreased PI3-K/Akt signaling. However, the protective effect of PUGNAc+glucosamine fromtamoxifen-induced cell death is independent of PI3K/Akt pathway. Increased O-GlcNAcylationalso led to reduced ESR1 promoter activity and decreased expression of ERα at mRNA andprotein levels. The decrease in ERα expression is correlated with a reduced expression of twotamoxifen regulated genes i.e. early growth response 1 and p21 Waf1/Cip1. In conclusion, thisstudy showed for the first time the involvement of O-GlcNAcylation in reducing tamoxifen142sensitivity in MCF-7 cells. Thus, OGT can act as a novel therapeutic target for treatment oftamoxifen resistant cells.

Du fait d'une stratégie inadaptée, l'épandage d'engrais minéraux par procédé centrifuge engendre des défauts de fertilisation. Pour déterminer les séquences de consigne à appliquer à l'entrée des distributeurs qui permettent de limiter les erreurs de répartition, nous proposons plusieurs méthodes basées sur l'optimisation avec contraintes. Tout d'abord, nous modélisons la distribution spatiale d'engrais dans les parcelles et, formalisons un problème d'optimisation sous contraintes en plein champ. Pour le résoudre, nous développons une approche de fenêtres glissantes et implémentons un algorithme de Lagrangien augmenté associé à la méthode LBFGS. En appliquant deux différentes techniques reposant sur ces principes, nous parvenons à réduire les défauts en bordure et avoir plus de 80% des surfaces correctement fertilisées. Une autre stratégie utilisant la résolution d'un problème de contrôle optimal est également développée et apporte des premiers résultats encourageants

Des altérations intra-osseuses liées à l'adiposité médullaire et à ses répercussions sur l'inflammation peuvent jouer un rôle important dans la physiopathologie de certaines maladies de la moelle osseuse (MO). Ces altérations locales, actuellement mal connues, correspondent à une modification de la répartition des différents constituants du tissu osseux et impliquent des interactions entre ostéogenèse et adipogenèse. Des études récentes ont démontré que la MO jaune constitue un tissu adipeux spécifique, différent des tissus adipeux blanc ou brun. Ces études suggèrent qu'elle pourrait avoir un rôle dans la pathogénie d'un grand nombre de pathologies de la moelle osseuse, notamment à la hanche.La spectroscopie par IRM (IRMS) présente l'intérêt d'évaluer, de façon quantitative et non invasive, le contenu graisseux au sein de la MO jaune, en complément des informations diagnostiques obtenues avec séquences IRM conventionnelles. Grâce aux IRM 3T, une amélioration de la qualité spectrale avec des temps d'acquisition adaptés à la pratique clinique peut être espérée. Or, cette technique n'a quasiment pas été évaluée à la hanche et aucune évaluation de la reproductibilité ni aucunes valeurs normales n'ont été étudiées, validées et publiées à ce jour.Le but de ce travail de recherche a donc été d'établir le rôle de la spectroscopie 1H par IRM 3T dans l'évaluation quantitative de la moelle osseuse de la hanche.Notre travail s'est articulé autour de trois axes, donnant lieu au développement des 3 parties de cette thèse.La première étude a porté sur la mise au point de la technique spectroscopique à la hanche et sur l'évaluation de la reproductibilité de cette technique avec une machine IRM 3 Tesla, puisque cela n'avait pas été étudié.J'ai démontré que la spectroscopie 1H MR à 3 Tesla est une technique fiable, permettant l'obtention de valeurs de contenu graisseux hautement reproductibles au sein de la moelle osseuse de la hanche et qu'aucune différence statistiquement significative du contenu graisseux n'existait entre les deux hanches. Ce travail a été accepté pour publication.Sur cette base, nous avons établi, au cours de la 2ème étude, des valeurs de normalité du contenu graisseux du fémur proximal chez des sujets sains en tenant en compte de l'âge et du sexe de l'individu, étape indispensable pour disposer de données de référence lors de l'évaluation des conditions pathologiques affectant la moelle osseuse à la hanche. Ce travail est actuellement soumis à publication.La 3ème étude, en cours, porte sur la recherche et l'identification potentielle de spectres anormaux de la moelle osseuse de la hanche chez des patients présentant une ONTF ou souffrant d'anorexie mentale. A l'heure actuelle, le recrutement de patients porteurs d'une ONTF est presque terminé et nous disposons de quelques résultats préliminaires. Quant au recrutement des patients atteints d'anorexie mentale, il est actuellement en cours.

Dans les pathologies ostéo-articulaires, les critères d'évaluation rapportés par les patients (Patient-Reported Outcomes ou PROs) sont désormais les critères de jugement incontournables, réclamés par les autorités sanitaires et les organismes de régulation. La validation de leurs propriétés psychométriques et leur adaptation transculturelle sont donc indispensables pour pouvoir les utiliser dans les essais thérapeutiques internationaux. Ce processus complexe de validation transculturelle permet d'élaborer une version du PRO dans le langage cible qui prenne en considération tous les spécificités socioculturelles et les équivalences linguistiques.Ce travail de thèse a comme problématique la validation transculturelle des PROs spécifiquement développés pour les pathologies du genou et de la hanche. Après avoir explicité les recommandations publiées dans ce domaine puis avoir réalisé une revue de la littérature de la qualité méthodologique des auto-questionnaires disponibles pour ces pathologies articulaires, nous avons entrepris les validations transculturelles du questionnaire KOOS (ou Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score), du questionnaire HOOS (ou Hip disability and Osteoarthritis Outcome Score) et de leurs formes réduites (KOOS-PS et HOOS-PS pour Physical function Short form). Ces auto-questionnaires, développés en langue anglaise au cours de la dernière décennie, permettent d'évaluer de manière globale (symptômes, retentissement fonctionnel dans les activités quotidiennes et sportives, qualité de vie) des pathologies du genou ou de la hanche, aussi bien traumatiques que dégénératives. Après traduction et adaptation française selon les recommandations internationales, les versions françaises du KOOS, du HOOS, du KOOS-PS et du HOOS-PS ont ensuite été validées de manière prospective dans des cohortes françaises bi-centriques de patients arthrosiques suivis en milieu rhumatologique et orthopédique. Les résultats de ces travaux, publiés sous la forme de trois articles originaux, démontrent que les propriétés psychométriques des versions françaises de ces questionnaires sont satisfaisantes quelle que soit la sévérité de l'arthrose, en terme de faisabilité, de cohérence interne, de reproductibilité, de validité et de sensibilité au changement (après mise en place de prothèse totale ou viscosupplémentation par acide hyaluronique). Ces PROs capturent des concepts supplémentaires pertinents, comme le retentissement sur les activités sportives ou la qualité de vie, et permettent avec le même outil de mesure le suivi longitudinal de patients, depuis l'atteinte traumatique jusqu'à l'arthrose. Ils améliorent ainsi l'évaluation globale des pathologies du genou et de la hanche. La validation exhaustive, y compris transculturelle, permet à ce jour de considérer les questionnaires KOOS et le HOOS comme des PROS de référence. A ce titre, leur utilisation dans les essais thérapeutiques internationaux doit être encouragée.