Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. 145-151. Publié aussi en version électronique.

Le mercure est une toxine environnementale pouvant produire des déficits neurologiques marqués incluant des handicaps neurotoxiques et comportementaux chez les organismes exposés. La présente étude se propose d'étudier chez la souris les effets moteurs, cognitifs et comportementaux d'une exposition prénatale au mercure méthylé (MeHg). Des souris femelles exposées prénatalement au MeHg (jours 12 à 14 de la gestation) sont soumises à des épreuves faisant appel à un apprentissage moteur, à un apprentissage d'alternance spatiale suivi d'un test avec délais, aux qualités exploratoires spontanées, à la discrimination visuelle et à la mémoire de référence et de travail. Bien que l'exposition prénatale n'exerce aucun effet significatif sur la motricité et sur les habiletés visuelles, elle retarde l'apprentissage de l'alternance spatiale et entraîne une diminution de l'exploration qui explique probablement la faible performance à la tâche de mémoire (labyrinthe radial). Ces résultats indiquent qu'une intoxication prénatale au MeHg, même relativement faible, a des effets durables sur le développement neurocomportemental.

Une sélection artificielle pour augmenter le comportement de course volontaire chez la souris, Mus domesticus, a généré des lignées montrant une augmentation d'ordre 3 du nombre de tours effectués dans la roue d'entraînement. Un phénotype inhabituel appelé « mini-muscle » (petits muscles, distribution des fibres désorganisées, augmentation du niveau des enzymes mitochondriales) est apparu dans certaines des lignées sélectionnées. La présente étude examine si un changement dans les types de fibres musculaires pourrait être en cause. En fait, l'électrophorèse des chaînes lourdes de myosine et l'histochimie montrent que les lignées sélectionnées et contrôles possèdent les mêmes types de fibres dans le muscle tibialis, alors que chez les « mini-muscles », il manque les fibres de type IIB et les chaînes lourdes de myosines correspondantes. Les « mini-muscles » montrent également une augmentation de l'activité de l'hexokinase et de la citrate synthase comparativement aux muscles de taille normale. / Une sélection artificielle pour augmenter le comportement de course volontaire chez la souris, Mus domesticus, a généré des lignées montrant une augmentation d'ordre 3 du nombre de tours effectués dans la roue d'entraînement. Un phénotype inhabituel appelé « mini-muscle » (petits muscles, distribution des fibres désorganisées, augmentation du niveau des enzymes mitochondriales) est apparu dans certaines des lignées sélectionnées. La présente étude examine si un changement dans les types de fibres musculaires pourrait être en cause. En fait, l'électrophorèse des chaînes lourdes de myosine et l'histochimie montrent que les lignées sélectionnées et contrôles possèdent les mêmes types de fibres dans le muscle tibialis, alors que chez les « mini-muscles », il manque les fibres de type IIB et les chaînes lourdes de myosines correspondantes. Les « mini-muscles » montrent également une augmentation de l'activité de l'hexokinase et de la citrate synthase comparativement aux muscles de taille normale. / Artificial selection of mice, Mus domesticus, for voluntary wheel running has generated lines that show a threefold increase in wheel running. An unusual « mini-muscle » phenotype (small muscles, disorganised fibre distribution, increased mitochondrial enzyme levels) has appeared in certain selected lines. This study examined whether changes in muscle fibre types could explain these modifications. Although selected and control lines did not differ in fibre types present in the tibialis, as assessed by electrophoresis of myosin heavy chains and by histochemistry, «mini-muscles» lack type IIB fibres and the corresponding myosin heavy chains. The mini-muscles show also increased activities of hexokinase and citrate synthase compared to the normally sized muscles. / Artificial selection of mice, Mus domesticus, for voluntary wheel running has generated lines that show a threefold increase in wheel running. An unusual « mini-muscle » phenotype (small muscles, disorganised fibre distribution, increased mitochondrial enzyme levels) has appeared in certain selected lines. This study examined whether changes in muscle fibre types could explain these modifications. Although selected and control lines did not differ in fibre types present in the tibialis, as assessed by electrophoresis of myosin heavy chains and by histochemistry, «mini-muscles» lack type IIB fibres and the corresponding myosin heavy chains. The mini-muscles show also increased activities of hexokinase and citrate synthase compared to the normally sized muscles.

Des travaux antérieurs ont montré qu'une exposition prénatale au mercure méthylé (MeHg) à forte dose peut provoquer l'apparition de symptômes moteurs et sensoriels graves. À des doses plus modérées, des études ont mis en évidence des symptômes sous-cliniques comportementaux et mnésiques qui constitueraient vraisemblablement les premiers signes d'une intoxication au McHg. Cette étude vise à identifier chez la souris, modèle animal de l'intoxication humaine, des déficits comportementaux et mnésiques causés par une exposition aiguë au McHg pendant les jours 7 à 9 de la gestation en tenant compte des effets moteurs et sensoriels potentiels d'une telle exposition. Les résultats montrent un déficit de persévération chez les souris traitées, mais aucune autre modification des fonctions cognitives. Une exposition aiguë au McHg pendant les jours 7 à 9 de la gestation serait davantage propice à l'apparition de symptômes sous-cliniques comportementaux que de problèmes mnésiques majeurs.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'obésité et ses pathologies associées telles que la résistance à l'insuline, le diabète de type 2 et la stéatose hépatique non-alcoolique deviennent des enjeux de santé publique. Le foie est un organe majeur dans le contrôle de l'homéostasie du glucose corporel. À l'heure actuelle, les modèles de lignées cellulaires d'hépatome sont les principaux modèles d'étude in vitro disponibles pour approfondir la physiologie hépatique. Malheureusement, l'expression et les fonctions des protéines dans ces cellules diffèrent de la réalité in vivo. Les hépatocytes primaires représentent une plateforme attractive dans l'étude des maladies métaboliques car ils conservent la plupart des fonctions hépatiques in vivo. Une limitation fondamentale de la culture des hépatocytes primaires de souris correspond au déclin métabolique après leur isolement. En quelques jours, les cellules primaires se dédifférencient en une lignée cellulaire inférieure entraînant une perte des fonctions spécifiques et une modification de l'expression des gènes. Avec ce projet, nous avons étudié les hépatocytes primaires de souris en culture en présence de petites molécules modulant des voies spécifiques liées à la transition épithéliale à mésenchymateuse, un processus conduisant à la dédifférenciation dans les hépatocytes primaires isolés de souris. Nous avons constaté que des petits inhibiteurs chimiques du remodelage du cytosquelette préservaient partiellement l'expression de certains marqueurs hépatiques et épithéliaux tels que l'albumine, la Zonula-1 et l'occludine. De plus, nos résultats ont révélé que les hépatocytes primaires de souris en culture perdaient la réponse à l'insuline mais maintenaient la réponse au glucagon sur la gluconéogenèse bien que les valeurs soient beaucoup plus faibles après 7 jours de culture par rapport au jour 1. L'ensemble de nos résultats suggèrent que la réduction mécanique de la tension via l'inhibition du remodelage du cytosquelette pourrait être une voie à suivre pour générer un modèle in vitro fonctionnel d'hépatocytes primaires de souris à long-terme dans l'étude des maladies métaboliques. / Obesity and its related pathologies insulin resistance, type 2 Diabetes and non-alcoholic fatty liver disease are becoming one of the major health hazards of modern world. The liver is a major organ in the control of body glucose homeostasis. Nowadays, hepatoma cell lines are in vitro study models available to further study liver physiology. Unfortunately, protein expression and functions in these cells differ from the in vivo reality. Primary hepatocytes are an attractive platform in the study of metabolic diseases because they retain most in vivo hepatic functions. A fundamental limitation of the culture of primary mouse hepatocytes is the metabolic decline taking place after isolation in these cells. Within few days isolated primary cells dedifferentiate into an inferior cell lineage losing specific functions and changing gene expression. Here, we studied primary mouse hepatocytes in culture in the presence of small molecules that modulate specific pathways related to epithelial to mesenchymal transition, a process leading to dedifferentiation in isolated primary mouse hepatocytes. We found that small chemical inhibitors of cytoskeletal changes partially preserved the expression of some hepatic and epithelial markers such as albumin, Zonula-1 and occludin. Furthermore, our results revealed that primary mouse hepatocytes in culture lost the response to insulin but maintained the response to glucagon on gluconeogenesis although the values decreased after 7 days in culture compared to day 1. Taken together, our results suggest that reducing mechanical tension by inhibiting cytoskeletal remodeling could be a way to follow to generate a functional in vitro model of long-term primary mouse hepatocytes to study metabolic diseases.

Parmi les contaminants environnementaux reconnus pour leur toxicité et leur propagation à travers le monde, les métaux lourds sont certainement d'une première préoccupation. Des études démontrent que les métaux lourds peuvent altérer différents systèmes dont le système immunitaire. Ils peuvent induire des effets immunomodulateurs qui pourront avoir comme conséquences, l'augmentation de la susceptibilité à des agents infectieux, l'apparition de maladies néoplasiques et de maladies auto-immunes. Afin de se protéger de cette agression, les cellules immunitaires induisent des thiols (cystéines, glutathion, métalloprotéines) qui sont des molécules capables de neutraliser les métaux en s'y liant et ainsi protéger l'organisme des effets néfastes. La pré-activation de ces cellules augmenterait leur contenu intracellulaire en thiols et les rendrait donc plus résistantes à l'effet néfaste des métaux lourds. Dans cette étude, nous avons voulu démontrer, l'effet de la pré-activation des lymphocytes avec la concanavaline A sur la toxicité de certains métaux lourds tels que le mercure (organique et inorganique), le cadmium, le zinc et le sélénium. Nous avons mesuré la prolifération Iymphoblastique, la viabilité, l'apoptose ainsi que le niveau de thiols intracellulaires dans ces cellules pré-activées ou non pré-activées. Pour la prolifération lymphoblastique, les cellules pré-activées ont été significativement plus résistantes que les cellules au repos pour les deux formes de mercure, le cadmium et le zinc. Le niveau de thiols a été significativement augmenté chez les lymphocytes pré-activés de même que la viabilité, alors que l'apoptose a été augmentée dans les lymphocytes pré-activés par rapport à leur contrôle respectif en présence de mercure inorganique, de zinc et de sélénium. Les résultats suggèrent que la pré-activation des lymphocytes entraîne une augmentation du niveau de thiols intracellulaires leur procurant une meilleure protection contre l'effet néfaste des métaux lourds.

Deux problèmes importants caractérisent les conditions d'élevage en captivité (animaux domestiques, de laboratoire, de zoo): la reproduction consanguine, qui rend les animaux plus fragiles et plus sensibles au stress, et la pauvreté des stimuli environnementaux, qui accroît le stress et affecte la santé et le bien-être des animaux. Un indice de faible bien-être ou de stress chez un animal maintenu en captivité est l'apparition et le maintien de comportements stéréotypiques. Ceux-ci se caractérisent par des mouvements répétitifs, sans buts apparents. Les individus d'une même espèce ne réagissent pas nécessairement de la même façon à des mêmes conditions, et les animaux très actifs semblent avoir une plus grande propension à développer des comportements stéréotypiques en captivité. Nous testons sur deux générations de souris sylvestres (Peromyscus maniculatus sonoriensis) sauvages maintenues en laboratoire l'effet combiné de la consanguinité et de l'enrichissement (social et/ou physique) sur l'activité, et de l'effet combiné de la consanguinité, de l'enrichissement (social et/ou physique) et de l'activité sur l'expression de la stéréotypie. Celle-ci apparaît chez la souris entre 20 et 90 jours suivant la naissance et continue de se manifester à l'âge adulte. Nous estimons par la suite la répétabilité de l'activité et de la stéréotypie. Quatre groupes de souris ont été formés à chaque génération: des consanguins (F entre 0,25 et 0,34) en milieu riche (enrichissement physique); des consanguins en milieu pauvre (conditions d'habitation standard) ; des non-consanguins (F entre 0,05 et 0,078) en milieu riche; des non-consanguins en milieu pauvre. La présence de différents comportements stéréotypiques a été notée au cours de 28 périodes d'observation, de cinq minutes chacune, par individu, pendant l'ontogenèse de la stéréotypie. Par la suite, chaque souris a été observée pendant 7 à 9 jours non consécutifs toutes les demi-heures pendant 7 heures. Des tests linéaires mixtes généralisés indiquent que la consanguinité peut interagir avec l'enrichissement de sorte à affecter l'activité générale dans la cage ou les comportements stéréotypiques, mais que les effets ne sont pas nécessairement tranchés ni permanents: ils peuvent varier entre les générations et, à long terme, au sein d'une même génération. Par ailleurs, l'enrichissement social ou physique réduit plus la propension des souris très actives à devenir stéréotypiques que celle des souris peu actives. Enfin, les modèles linéaires mixtes et les BLUPs (best linear unbiased predictors) calculés à partir de ces derniers indiquent que l'activité et la stéréotypie sont très répétables: elles sont très influencées par l'appartenance à la famille chez les juvéniles; avec l'âge, ce sont les effets individuels qui deviennent le plus marqués. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Souris sylvestres, Stéréotypie, Tempérament, Activité, Consanguinité, Enrichissement social ou physique.

L'obésité est une maladie multifactorielle dont la génétique semble être un acteur prédominant dans le développement de cette maladie. Malgré de nombreuses études qui sont à la recherche des polymorphismes responsables de cette maladie, très peu d'études ont vérifié si les profils d'adipokines des différents dépôts adipeux étaient affectés par le bagage génétique. Cette étude a émis comme hypothèse que le bagage génétique était un acteur important dans le processus d'inflammation causé par l'obésité. Deux souches de souris femelles ont été étudiées soient la C57BL/6 et la SJL. La souris SJL est une souris résistante à la nourriture riche en lipides i.e. qu'elle ne développe pas de surpoids relié à sa consommation contrairement à la C57BL/6. Conséquemment, le profil d'adipokines de la souris SJL ne devrait pas être affecté par ce régime. Les souris C57BL/6 et SJL ont été nourries pendant 12 semaines avec un régime riche en lipides. Les marqueurs d'inflammation suivant: le TNF-α, l'IL-6, la leptine, l'adiponectine, l'IL-10 et le TGF-β1 ont été dosés par ELISA. La nourriture HTL n'a pas entraîné de surpoids chez aucune des deux souches. Cependant, le profil d'adipokines de la souris C57BL/6 est affecté par la nourriture riche en lipides. Dans le tissu MES, la quantité de TNF-α, IL-6, leptine, adiponectine et IL-10 est significativement plus élevée comparativement aux quantités retrouvées chez les souris témoins. Cette donnée suggère qu'une nourriture riche en lipides est capable d'induire des changements dans le métabolisme du tissu adipeux. Bref, le métabolisme du tissu adipeux serait régulé par d'autres facteurs que l'obésité. Chez SJL, les niveaux d'adipokines ne sont pas affectés par la nourriture riche en lipides comparativement aux souris témoin excepté pour l'adiponectine. Il ya une diminution de l'adiponectine dans le tissu ING et MES. Les réponses différentes à une nourriture riche en lipides pourraient s'expliquer par les niveaux d'adiponectine. L'adiponectine est une hormone anti-inflammatoire et sa quantité est 100X plus élevée chez la souris SJL que chez C57BL/6. Chez la souris SJL, la quantité élevée d'adiponectine pourrait jouer un rôle protecteur contre l'inflammation. En conclusion, cette étude suggère que le bagage génétique a une influence sur le profil d'adipokine. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Adipokine, Pro-inflammatoire, Anti-inflammatoire, Tissu adipeux, Inguinal, Mésentérique, Paramétrial, TNF-α, IL-6, Leptine, IL-10, Adiponectine, TGF-β, C57BL-6 et SJL.