Cette thèse comprend cinq manuscrits d'articles. Deux de ces manuscrits sont publiés, l’un est actuellement en révision et deux sont en préparation pour soumission.Les animaux diffèrent de manière stable au cours du temps et dans différents contextes dans leur comportement, un phénomène souvent nommé personnalité animale. Les animaux diffèrent ainsi dans leur niveau d’expression de différents traits de personnalités. Cependant l’étude de la stabilité des traits de personnalité chez les jeunes animaux apporte des résultats controversés. Les deux principaux objectifs de cette thèse ont donc été d’évaluer comment l’environnement précoce des animaux façonnait leur personnalité et si l’expression de leur comportement était stable au cours du développement. Notre modèle d’étude était un petit rongeur d’origine sauvage, la souris glaneuse Mus spicilegus. Cette souris se trouve dans les zones agricoles d’Europe centrale et orientale. Il s'agit d'une espèce monogame et la femelle et le mâle participent aux soins parentaux. Les principaux résultats de cette thèse soulignent la stabilité des réponses comportementales des souris glaneuses dans des contextes sociaux et non-sociaux tôt lors de la période post-natale jusqu’à la maturité. De nombreux traits de personnalité étaient associés à travers différents contextes ; formant ainsi ce qu'il est convenu d'appeler un syndrome comportemental. Cette stabilité dans le comportement était avérée que l'analyse porte sur la totalité de l'échantillon ou qu'elle prenait en compte les différences intra-portées. L’environnement précoce et en particulier la présence du père apparaissent déterminants dans l’émergence et la modulation de la personnalité. Les individus élevés sans père montraient une plus grande réactivité dans deux tests différents par rapport à ceux élevés avec les deux parents. Différentes personnalités étaient associées à des mécanismes physiologiques. Confrontés à un stresseur chronique, les individus exprimant différentes personnalités montraient des différences physiologiques caractérisées par des profils immunologiques et hormonaux distincts. D'autre part les couples possédant des scores similaires d’anxiété, indépendamment du score des deux partenaires du couple, avaient une plus grande probabilité de reproduction durant la période d’observation, que les couples aux scores différents suggérant de potentiels avantages évolutifs. Cette thèse aborde en parallèle les aspects proximaux et ultimes du comportement chez un même modèle biologique ce qui est un but rarement atteint dans une étude éthologique. / This thesis includes five manuscripts. Two are already published, one is currently under review and two others are in preparation for submission.Animals frequently show consistent individual differences in behaviour across time and contexts, a phenomenon called animal personality. Animals have been thus described to differ in the expression level of different specific personality traits. However, consistencies in animal personality traits in young animals are especially controversial. One of the main aims of this thesis was therefore to investigate how the early environment experienced shapes the behavioural phenotype and whether the expression of behaviour remains stable over ontogeny. To this end, we used a small rodent of wild origin, the mound-building mouse Mus spicilegus, as an animal model. This monogamous mouse occurs in a variety of agricultural and steppe-like habitats in Central and South Eastern Europe, and is characterized by bi-parental care. The main results of this thesis highlight the consistency of personality traits in the mound building mouse from the early postnatal period until around maturity, both in social and non-social contexts. Various personality traits were associated across context, thus forming a behavioural syndrome. Such consistencies across time and context were present when looking at the individual level but also when focusing on the relative differences among siblings within a litter. The early developmental environment proved to be decisive in modulating the emergence personality of the individual, via the presence or absence of the father. Pups growing up in absence of the father showed indications of a higher responsiveness in two different tests compared to pups raised by mothers only. We showed how personality differences are related to physiological parameters. Different personality types coped physiologically different with a chronic stressor, apparent by their hormonal and immunological profiles. Pairs with similar anxiety scores, independently of the scores of both partners of the pair, had a higher probability of breeding, and brought forward the onset of breeding during the observation period, which carries along potential fitness benefits. This dissertation brings thus together some insights into the proximate and ultimate aspects underlying consistent individual differences in behaviour, which is seldom the case in a same model species.

Les virus Nipah et Hendra sont deux Paramyxovirus émergents zoonotique apparu ces 15 dernières années en Asie du Sud-Est et en Australie. Ils sont responsables chez l'homme d'encéphalites dont le taux de mortalité peut dépasser les 90%. Il n'existe ni traitements, ni vaccins commercialisés. Ces virus sont donc classé P4. En étudiant la régulation négative de leur récepteur éphrineB2, j'ai pu mettre en évidence un mécanisme d'entrée endocytique pour le virus Nipah : la macropinocytose. Les Henipavirus sont les seuls Paramyxovirus connus dont on a pu démontré un tel mode d'entrée. En mimant le ligand naturel d'éphrineB2 (EphB4), les glycoprotéines virales G provoquent la rétractation des filopodes qui forment autour du virus des macropinosomes. De plus, l'entrée de ces virus peut-être bloquée in vitro par des inhibiteur de macropinocytose. Certain de ces inhibiteurs sont déjà utilisé en médecine humaine, ce qui ouvre la voie à un traitement peu onéreux contre ces dangereux pathogènes.

Le processus d'épileptogenèse, qui conduit à la production de décharges électro-encéphalographiques spontanées caractéristiques de la maladie épileptique, implique des mécanismes inconnus pour la plupart et probablement divers. Des études récentes soulignent le rôle potentiel de l'inflammation cérébrale dans les mécanismes précoces de l'épileptogenèse. Le syndrome d'épilepsie de la face mésiale du lobe temporal (EMLT) est souvent associé à une perte neuronale unilatérale et sélective dans l'hippocampe, suggérant que cette structure est particulièrement sensible. Notre travail a donc été consacré à l'étude de l'épileptogenèse faisant suite à l'injection intrahippocampique de toxiques chimiques capables d'entraîner des modifications tissulaires et cellulaires locales chez la souris C57BL/6. Le rôle potentiel de la neuro-inflammation a été plus particulièrement recherché. Dans notre premier modèle, un déséquilibre cholinergique est induit par l'injection de soman, un puissant inhibiteur des cholinestérases. Il est capable d'induire un processus d'épileptogenèse sans état de mal initial, associé à un déficit de la réponse émotionnelle conditionnée contextuelle mais en l'absence de remaniements tissulaires majeurs (neurodégénérescence, œdème et neuro-inflammation). En revanche, dans le modèle d'EMLT obtenu par l'injection de kaïnate, une forte activation microgliale est détectée précocement dans les zones de neurodégénérescence. Une astrogliose est également observée. Grâce à la technique quantitative de transcription inverse suivie de polymérisation en chaîne (RT-qPCR), nous avons également pu mettre en évidence que certains médiateurs moléculaires de l'inflammation sont également liés dans le temps et dans l'espace (particulièrement la transcription d'IL-1β) aux événements neurodégénératifs. Pour s'assurer de la fiabilité des données analytiques de RT-qPCR dans les régions cérébrales touchées par ces modifications, le choix des gènes de référence doit faire l'objet d'études spécifiques. Nous avons pu montrer qu'un ensemble de cinq gènes (Hprt1, Ppia, Tbp, Actb et Arbp) avait une forte stabilité dans la structure hippocampique dans ce modèle murin d'EMLT et pouvait être utilisé pour normaliser les données brutes de RT-qPCR dans ce modèle. Nos résultats indiquent que, chez la souris, des altérations neurochimiques sont capables d'initier l'épileptogenèse même en l'absence de lésions tissulaires notables et qu'une réponse neuro-inflammatoire massive n'est pas une condition sine qua non. Déterminer le caractère bénéfique ou délétère de la neuro-inflammation reste un enjeu majeur pour la découverte de nouvelles thérapeutiques anti-épileptogènes.

Le fer est un élément crucial dans le bon fonctionnement de l'organisme mais le fer en excès est toxique. Les maladies de surcharge en fer sont fréquentes, on parle d'hémochromatose. L'hémochromatose héréditaire est une maladie génétique autosomique récessive, due dans la majorité des cas à une mutation du gène HFE. L'hepcidine est un peptide sécrété par le foie en réponse au fer. Elle inhibe l'absorption intestinale et le recyclage par les macrophages du fer.<br />Pour mieux comprendre le mode d'action de l'hepcidine, nous avons utilisé un modèle de souris déficientes en hepcidine. Ces souris ont une surcharge en fer massive. Nous avons mis en évidence une augmentation de la quantité des protéines impliquées dans le transport<br />intestinal du fer et de ferroportine dans le duodénum, le foie et la rate chez ces souris.<br />Nous avons voulu tester l'effet thérapeutique de l'hepcidine dans l'hémochromatose. Nous avons montré que l'apport d'hepcidine transgénique à des souris KO Hfe empêchait l'apparition de la surcharge en fer chez ces souris. Nous avons ensuite développé un modèle murin de surexpression inductible de l'hepcidine. L'induction de l'hepcidine transgénique dans des souris KO Hfe déjà surchargées en fer entraîne une altération de la distribution du fer dans ces souris, le fer étant retenu dans les entérocytes et les macrophages, associée à une diminution de la ferroportine dans ces cellules. Nous avons donc pu montrer que l'hepcidine pouvait non seulement prévenir mais guérir la surcharge en fer dans l'hémochromatose HFEdépendante.<br />L'hepcidine semble donc jouer un rôle clé dans l'étiologie de l'hémochromatose et semble être un agent thérapeutique de choix pour cette maladie.

Les cellules iNKT ont des propriétés régulatrices qui suscitent un intérêt particulier en immunopathologie. Mon travail de thèse a eu pour objectif de mesurer l'impact du défaut des cellules iNKT de la souris NOD dans deux situations auto-immunes : 1) le diabète de type 1, une maladie développée spontanément par la souris NOD dans laquelle nous avons montré que les cellules iNKT, tout en constituant des cibles thérapeutiques sous l'impulsion de leur ligand a-GalCer n'ont pas d'activité protectrice spontanée; 2) l'hépatite induite par la ConA, dont la moindre susceptibilité chez la souris NOD a révélé le caractère dominant du rôle délétère de la production d'IL-4 assurée surtout par les cellules iNKT spléniques et non hépatiques et qui est directement potentialisée par l'IL-12, une cytokine qui exacerbe la maladie. En conclusion, notre travail ouvre une nouvelle voie thérapeutique tout en illustrant le caractère ambivalent « mi ange, mi démon » des cellules iNKT en situation auto-immune.

c-fos est un proto-oncogène et un gène de réponse précoce. Son activation transcriptionnelle est très rapide et transitoire, ce qui suggère un contrôle très strict.<br />Au cours de ma thèse, nous avons abordé deux aspects de la régulation transcriptionnelle de c-fos par des séquences intragéniques. Le premier consiste en un blocage de l'allongement des transcrits dans le premier intron, dont nous avons montré qu'il intervient dans les fibroblastes Ltk-, comme cela avait été découvert dans les macrophages. Ce blocage est levé par l'augmentation de la concentration en calcium intracellulaire, et nous avons montré que ce phénomène est indépendant des CaM-Kinases et de la calcineurine, mais implique la calmoduline dans une nouvelle voie de signalisation.<br />Dans la seconde partie de mon travail de thèse, nous avons identifié, en aval de la région décrite ci-dessus, une nouvelle séquence intronique très fortement conservée qui possède les caractéristiques d'un promoteur. Nous avons montré que ce promoteur est fonctionnel en transfection transitoire, ce qui nous a encouragé à recourir aux souris transgéniques pour explorer ses territoires d'expression au cours du développement. Nos résultats préliminaires montrent que cette expression semble être limitée au système nerveux et aux glandes mammaires en développement.<br />Nous avons donc étudié deux régions régulatrices de la transcription de c-fos qui sont proches dans le gène, ce qui suggère un dialogue entre ces différentes fonctions.

Les conséquences immunitaires d'un stress d'origine environnementale sont complexes et encore difficilement prévisibles. Le stress affecte le système immunitaire soit en agissant sur l'immunité innée, en altérant la réactivité inflammatoire, soit en agissant sur l'immunité acquise, en modulant la production de cytokines dites Th1 et Th2. L'environnement social<br />contribue largement au développement et à l'expression de maladies. Dans les espèces sociales, la position sociale occupée dans le groupe module la susceptibilité aux infections mais les supports endocriniens et immunitaires de ces différences de susceptibilité sont ignorés. La remise en cause de l'organisation sociale engendre un stress important dont les conséquences immunitaires sont encore sujettes à controverse.<br />Ce travail de thèse a pour objectifs (1) de décrire l'influence du statut social sur le fonctionnement des systèmes endocrinien et immunitaire, (2) de préciser les effets du stress<br />social sur la production de cytokines et la susceptibilité aux infections et (3) de rechercher des facteurs à l'origine de la variabilité des conséquences immunitaires du stress social.<br />Chez le porcelet, un regroupement après le sevrage élève transitoirement le cortisol salivaire et altère le comportement mais n'affecte pas la réactivité des lymphocytes sanguins.<br />La suite des travaux a utilisé une procédure de défaite sociale chronique chez la souris. Les résultats obtenus mettent en évidence une influence du statut social. En absence de stress, les<br />dominants présentent des niveaux de base de corticostérone et une réponse spécifique à la tuberculine supérieurs aux dominés. Suite à une défaite sociale, les dominants sont plus affectés que les dominés. La défaite sociale augmente la réactivité inflammatoire mais ne modifie pas de façon nette l'équilibre de la production de cytokines de type Th1 et Th2 et n'affecte pas l'immunité spécifique développée contre une infection mycobactérienne. Les conséquences immunitaires de la défaite sociale ne sont observées que lorsque le stress est associé à des combats et à des blessures. Ces travaux montrent que la réponse au stress dépend de l'histoire sociale de l'individu, en particulier de son statut social. De plus, les<br />répercussions immunitaires du stress dépendent aussi de l'histoire immunitaire récente. En effet, une réaction inflammatoire systémique inhibe la libération plasmatique de cytokines<br />inflammatoires en réponse à un stress psychologique ultérieur.

Les conséquences immunitaires d'un stress d'origine environnementale sont complexes et encore difficilement prévisibles. Le stress affecte le système immunitaire soit en agissant sur l'immunité innée, en altérant la réactivité inflammatoire, soit en agissant sur l'immunité acquise, en modulant la production de cytokines dites Th1 et Th2. L'environnement social contribue largement au développement et à l'expression de maladies. Dans les espèces sociales, la position sociale occupée dans le groupe module la susceptibilité aux infections mais les supports endocriniens et immunitaires de ces différences de susceptibilité sont ignorés. La remise en cause de l'organisation sociale engendre un stress important dont les conséquences immunitaires sont encore sujettes à controverse. Ce travail de thèse a pour objectifs (1) de décrire l'influence du statut social sur le fonctionnement des systèmes endocrinien et immunitaire, (2) de préciser les effets du stress social sur la production de cytokines et la susceptibilité aux infections et (3) de rechercher des facteurs à l'origine de la variabilité des conséquences immunitaires du stress social. Chez le porcelet, un regroupement après le sevrage élève transitoirement le cortisol salivaire et altère le comportement mais n'affecte pas la réactivité des lymphocytes sanguins. La suite des travaux a utilisé une procédure de défaite sociale chronique chez la souris. Les résultats obtenus mettent en évidence une influence du statut social. En absence de stress, les dominants présentent des niveaux de base de corticostérone et une réponse spécifique à la tuberculine supérieurs aux dominés. Suite à une défaite sociale, les dominants sont plus affectés que les dominés. La défaite sociale augmente la réactivité inflammatoire mais ne modifie pas de façon nette l'équilibre de la production de cytokines de type Th1 et Th2 et n'affecte pas l'immunité spécifique développée contre une infection mycobactérienne. Les conséquences immunitaires de la défaite sociale ne sont observées que lorsque le stress est associé à des combats et à des blessures. Ces travaux montrent que la réponse au stress dépend de l'histoire sociale de l'individu, en particulier de son statut social. De plus, les répercussions immunitaires du stress dépendent aussi de l'histoire immunitaire récente. En effet, une réaction inflammatoire systémique inhibe la libération plasmatique de cytokines inflammatoires en réponse à un stress psychologique ultérieur.

Chez les mammifères, l'épithélium épididymaire, via ses activités de sécrétion et de réabsorption, participe à la maturation post-testiculaire des spermatozoïdes en créant un environnement luminal particulier, tout au long du trajet épididymaire. Les études visant à caractériser les activités de sécrétion de cet organe et à analyser la régulation des gènes impliqués, ont été freinées par l'absence de cellules en culture pour cet épithelium très différencié. Malgré de nombreuses tentatives, les systèmes de cellules en culture développés jusqu'à présent ne reflètent pas l'état de différenciation des cellules épididymaires in vivo. En particulier, des gènes, que l'on peut considérer comme des marqueurs terminaux de la différenciation épididymaire, ne sont pas exprimés dans les cellules en culture. gpx5, gène modèle du laboratoire, codant pour une protéine sécrétée de la famille des glutathion peroxydases est un bon exemple de gène épididyme-spécifique, que l'on ne retrouve pas dans les systèmes de cellules en culture disponibles à ce jour. Dans cette étude, nous avons utilisé gpx5, PEA3 et l'indoleamine 2, 3-dioxygénase (IDO) et divers autres gènes, exprimés dans l'épididyme des mammifères, comme indicateurs de l'état de différenciation de lignées cellulaires établies de tête d'épididyme murin. Ces dernières sont issues de cultures primaires, qui se sont naturellement immortalisées par accumulation de mutations aléatoires. Dans un deuxième temps, nous avons tenté d'optimiser les conditions de culture de ces cellules afin d'améliorer le niveau d'expression de certains gènes épididymaires, en particulier gpx5, pris comme référence.

Le facteur de transcription Microphthalmia (Mitf) et la voie de signalisation des " Mitotic Activated Protein Kinase " (MAPK) sont des éléments déterminants pour la différentiation, la prolifération et la survie des melanocytes. L'altération des fonctions de l'un ou l'autre se manifeste par une perte totale ou partielle de ce type cellulaire. A l'inverse, le mélanome est associé très majoritairement à une activation constitutive des MAPK, et parfois, à un gain d'activité de MITF. Afin d'étudier les interaction entre les MAPK et l'activité de MITF, nous nous sommes intéressés aux modifications post transcriptionnelles qui permettent la génération d'isoformes multiples dotées d'activité différentes. MITF contient un site de phosphorylation, la serine 73 (S73), qui a été démontré par le passé comme jouant un rôle à la fois dans l'augmentation de l'activité et dans la réduction de la stabilité de MITF in vitro. Pour comprendre le rôle de cette serine in vivo, une tentative de mutation S73A de Mitf a été réalisée. Ce codon fait parti d'un " Exon splicing Enhencer " et sa mutation réduit l'affinité de fixation de la protéine SRp40 et l'exclusion de l'exon 2B dans lequel est situé ce site de phosphorylation. Pour dissocier l'exclusion de l'exon 2B et de sa phosphorylation, nous avons donc altéré la jonction de l'exon 2A-2B afin qu'elle ne soit plus reconnue par le spliceosome. En conséquence, l'exon 2B ne peut plus être exclu des transcrits Mitf quelque soit le statut du codon 73. La comparaison de 3 nouveaux allèles Mitf S-S73A S-S73D et S-S73S, où l'inclusion de l'exon 2B est forcée, nous a permis d'associer l'absence de phosphorylation à un gain d'activité de MITF.