La cornification est la dernière étape de la différenciation terminale de l'épiderme. Elle est caractérisée par de profonds remaniements morphologiques et biochimiques du kératinocyte et aboutit à la formation d'une couche cornée solide, résistante, imperméable et hydratée, responsable de la fonction " barrière " de l'épiderme. Certaines génodermatoses rares, appelées ichtyoses, sont dues à des mutations de gènes impliqués dans la cornification. Le " Peeling Skin Disease " (PSD, OMIM 270300) est une ichtyose inflammatoire généralisée, caractérisée par une importante desquamation, de l'eczéma et un prurit souvent sévère et insomniant. Cette maladie chronique entraine une altération importante de la qualité de vie du patient. A ce jour, aucune thérapie efficace n'est disponible. Le PSD est dû à des mutations homozygotes du gène Cornéodesmosine (CDSN), qui code une protéine adhésive de l'épiderme essentielle à la cohésion du stratum corneum (SC) et à l'homéostasie de la barrière épidermique. La physiopathologie du PSD est encore mal connue. Le décollement du SC conduit à une rupture de la barrière épidermique, qui déclenche à son tour érythème, atopie et prurit, par des mécanismes non élucidés. Afin de décortiquer ces mécanismes, j'ai utilisé deux modèles murins d'invalidation du gène Cdsn (knock-out, KO) dans l'épiderme. Le premier mime le stade précoce du PSD (décollement du SC chez l'embryon E18.5 Cdsnep-/-) et le second, qui est inductible, reproduit le stade chronique (défaut persistant de la barrière épidermique chez la souris adulte Cdsniep-/-). J'ai réalisé l'étude comparative du transcriptome cutané de ces deux modèles à l'aide de puces à ADN. Des signatures d'expression génique distinctes, en lien avec une réponse de restauration de la barrière cutanée, ont été obtenues : induction principalement de gènes de l'inflammation et de la prolifération (Cdsnep-/-) vs des gènes de défenses de l'hôte et de la cornification (Cdsniep-/-). En particulier, une forte expression de gènes codant des inhibiteurs de protéases à cystéine de la famille des stéfines A (cystatine A chez l'homme) et des protéases à sérine de la famille des kallikréines (KLKs), caractérise le modèle adulte Cdsniep-/-. Ceci a été secondairement confirmé dans l'épiderme de patients atteints de PSD. Parmi les KLKs, KLK13 est apparue la plus fortement exprimée, contrairement à KLK5 dont l'expression reste faible et stable. KLK13 pourrait donc intervenir dans la réponse inflammatoire et/ou la desquamation, mécanismes dans lesquels jusqu'à présent seule KLK5 a été décrite comme jouant un rôle central. Une surexpression de KLK13 avait déjà été décrite dans l'épiderme de patients atteints de PSD et au niveau de lésions psoriasiques, ce qui conforte notre hypothèse. Ainsi, mes résultats mettent en lumière KLK13, dont la fonction dans l'épiderme est encore très peu connue. En parallèle, dans le cadre d'un travail collaboratif, j'ai participé à une étude centrée sur la composante inflammatoire de la maladie, réalisée à l'aide de notre modèle de souris adultes Cdsniep-/-. Les résultats obtenus montrent un développement simultané des voies inflammatoires de type Th2 et Th17, ainsi qu'une contre-régulation entre ces deux axes au cours de la maladie chez la souris. En conclusion, mon travail contribue à mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques du PSD. Notamment, le modèle adulte Cdsniep-/- apparaît comme particulièrement pertinent pour étudier la maladie humaine. L'exploration du rôle, dans le contexte du PSD, des gènes candidats identifiés pourrait déboucher sur la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques. Enfin, nos résultats seront certainement bénéfiques à l'étude d'autres maladies dermatologiques inflammatoires rares (syndrome de Netherton, syndrome SAM) ou fréquentes (psoriasis, dermatite atopique), qui présentent un défaut de barrière épidermique. / Cornification is the final step of epidermal differentiation. It is characterized by structural and biochemical modifications of keratinocytes and leads to the formation of a solid, resistant, impermeable and moisturized cornified layer, responsible for the "barrier" function of the epidermis. Some rare genodermatoses, called ichthyoses, are caused by mutations of genes involved in cornification. The Peeling Skin Disease (PSD, OMIM 270300) is a generalized inflammatory ichthyosis characterized by important desquamation, eczema and severe itching. This chronic disease severely affects patients 'quality of life and no specific therapy is currently available. PSD is due to homozygous mutations in the Corneodesmosin (CDSN) gene, which codes an adhesive epidermal protein crucial for the cohesion of the stratum corneum (SC) and the epidermal barrier homeostasis. The pathophysiology of PSD is still poorly understood. The detachment of the SC leads to an impairment of the epidermal barrier which could in turn trigger erythema, atopic manifestations and pruritus by so far unidentified mechanisms. In order to dissect these mechanisms, I used two epidermis-specific Cdsn-deficient mouse models (knock-out, KO). The first mimics the early phase of PSD (detachment of the SC in Cdsnep-/- E18.5 embryos) and the second, inducible, reproduces the chronic phase (permanent permeability defect in Cdsniep-/- adult mice). I performed a comparative analysis of the skin transcriptome between these two models using DNA microarrays. Distinct molecular signatures related to a skin barrier repair response were highlighted: increased expression of inflammatory and proliferative genes (Cdsnep-/-) vs antimicrobial defense and cornification genes (Cdsniep-/-). In particular, a strong expression of genes coding for inhibitors of cysteine proteases from the stefin A family (cystatin A in humans), and serine proteases of the kallikrein (KLK) family, was distinguishable in Cdsniep-/- mice. This was secondarily confirmed in the epidermis of PSD patients. Among the KLKs, KLK13 was the most strongly up-regulated, contrary to KLK5 whose expression remains low and constant. Thus, KLK13 could take part into the inflammatory response and/or the desquamation when until now only KLK5 was described as playing a central role in these mechanisms. An up-regulation of KLK13 has already been described in the epidermis from PSD patients and from chronic psoriatic plaques, reinforcing our hypothesis. Thus, my results highlight KLK13, whose epidermal function is still poorly characterized. At the same time, I was part of a collaborative study focusing on the inflammatory component of the disease carried out with our Cdsniep-/- adult mouse model. The results showed a simultaneous development of type 2 and type 17 T lymphocytes responses as well as a counter-regulation between these two inflammatory axes. In conclusion, my work contributes to a better understanding of PSD pathophysiology. Notably, the Cdsniep-/- adult mouse model seems especially relevant to study the human disease. A further exploration, in the context of PSD, of the role of the candidate genes we identified could lead to the discovery of new therapeutic targets. Finally, our results will certainly be helpful for the understanding of other inflammatory skin diseases with epidermal barrier defects, whether they are rare (Netherton syndrome, SAM syndrome) or frequent (psoriasis, atopic dermatitis).

La Maladie d’Alzheimer est une maladie multifactorielle dont l’apparition peut être influencée par divers facteurs génétiques ou environnementaux, tels l’allèle ApoEɛ4, différents polymorphismes ainsi que le vieillissement ou la ménopause, par exemple. Depuis une dizaine d’années des études épidémiologiques ont mis en évidence l’existence d’une relation entre le statut métabolique des individus durant leur vie adulte et l’augmentation du risque de développer la MA à un âge plus avancé. Les travaux présentés dans cette thèse visent à étudier l’impact d’un régime riche en graisse, permettant le développement d’une obésité, sur le développement physiopathologique d’un modèle transgénique mimant le versant Tau de la MA, la souris THY-Tau22. Cette souris surexprime dans les neurones du cerveau la protéine Tau humaine mutée en 2 sites favorisant sa phosphorylation et son agrégation et présente une pathologie Tau hippocampique évolutive qui s'exprime en parallèle d'altérations mnésiques. Ainsi, ce modèle murin constitue un modèle particulièrement adapté à l'étude des conséquences comportementales, anatomo-pathologiques, biochimiques et transcriptomiques de la tauopathie de la MA. L'induction d'une obésité et de ses conséquences métaboliques chez la souris THY-Tau22 de 7 mois a engendré une diminution des performances d'apprentissage accompagnée d'une aggravation de la pathologie Tau hippocampique. De façon intéressante, ces modifications pathologiques ont eu lieu en parallèle du maintien d'une bonne sensibilité à l'insuline périphérique et en présence d'une activation de la voie de signalisation du récepteur à l'insuline dans l'hippocampe. Ces données remettent en cause le dogme établit dans la littérature, et suggèrent que les conséquences délétères d'une obésité sur Tau dans la MA peuvent être dissociées d'une résistance à l'insuline périphérique et centrale. Sur le plan métabolique, lorsque nourries par un régime obésifiant, les souris THY-Tau22 de 7 mois présentent au contraire de leurs contrôles de portées wild-type une homéostasie glucidique peu détériorée. Afin de contrôler la véracité de ce phénotype nous avons entrepris la caractérisation métabolique de la lignée de souris THY-Tau22 via une étude longitudinale de 2 à 9 mois. Cette caractérisation a permis de mettre en évidence le caractère plus maigre de la souris THY-Tau22 comparé aux WT avec des différences de paramètres métaboliques qui s'accentuent au cours de la vie de la souris THY-Tau22. Afin de décrypter si cette particularité métabolique est le fruit du gain de fonction lié à la surexpression de la protéine Tau dans le cerveau de cette souris, un suivi longitudinal identique a été réalisé chez la souris Knock-out pour le gène Tau (KO-Tau). Les résultats indiquent que la souris KO-Tau présente un phénotype métabolique inverse à celui de la souris THY-Tau22, avec poids corporel augmenté et homéostasie glucidique altérée, suggérant que Tau puisse posséder un rôle dans l'homéostasie métabolique. En conclusion l’ensemble des résultats de cette thèse suggère par conséquent qu'une obésité provoque l'aggravation de la pathologie Tau de la MA, et ce, en l'absence d'une résistance à l'insuline. De plus, nous révélons l'existence d'une potentielle fonction inédite de la protéine Tau dont l'action au niveau central aurait des conséquences métaboliques périphériques. / Alzheimer's disease (AD) is a multifactorial disease that can be influenced by several genetic or environnemental factors, such as ApoEɛ4 allele, genetic polymorphisms and ageing and menopause, for instance. Since a decade epidemiological studies have pointed out the existence of a relationship between the metabolic status of individuals during their adult's life and an increased risk of developing AD at an advanced age. Indeed, type 2 diabetes doubles the risk to have AD. Mid-life overweight and obesity are also important risk factors for the development of AD. The work presented in this thesis aim at studying the impact of an obesity induced by a high-fat diet on physiopathological development of a transgenic mouse model reproducing AD-like Tau pathology, the THY-Tau22 mouse. This mouse overexpresses in the neurons a human Tau protein, mutated on two sites favoring its phosphorylation and aggregation and exhibits a progressive hippocampal Tau pathology in parallel with learning and memory impairment. This mouse model therefore constitutes an appropriate model to study the behavioral, anatomo-pathologic, biochemical and transcriptomic consequences of AD-like Tauopathy. Diet induced obesity and its metabolic disturbances in 7 months THY-Tau22 mice impaired learning and induced an aggravation of hippocampal Tau pathology. Interestingly, this pathological worsening occurred in parallel with healthy peripheral insulin sensitivity and activation of central insulin signaling. These data question the current dogma of the literature and suggest that deleterious consequences of obesity on Tau pathology could happen dissociated from peripheral and central insulin signaling. On the metabolic point of view, when fed high-fat, 7 months THY-Tau22 mice present, on the contrary of their littermate controls, a relative healthy glucose homeostasis. To control this phenotype we undertook the characterization of THY-Tau22 mice with a longitudinal study from 2 to 9 months. This characterization led us to underscore the leaner phenotype of THY-Tau22 compared to their WT counterparts, with increasing differences in metabolic parameters over age. In order to decipher if this metabolic feature is due to a gain of function induced by the neuronal overexpression of Tau we realized the same phenotyping on a Tau knock-out mouse (KO-Tau). The results indicate that, in contrary to THY-Tau22 mice, KO-Tau mice present a mirrored metabolic phenotype with higher body weight and impaired glucose homeostasis, suggesting a possible role for Tau in metabolic homeostasis. In conclusion, all the data presented in this thesis therefore suggest that obesity induces a worsening of AD-like Tau pathology that occurs dissociated from insulin resistance. Moreover, our study reveals the existence of a potential unpublished function of Tau protein whose action at central level could have peripheral metabolic consequences.

La prévalence de la maladie asthmatique est en constante augmentation à travers le monde. Au cours de la vie dun asthmatique, la fonction pulmonaire diminue plus fortement comparativement aux sujets normaux. Ceci est lié à linflammation et au remodelage des voies aériennes. Les caractéristiques principales du remodelage bronchique consistent en des dommages épithéliaux, une hyperplasie des cellules musculaires lisses, une hyperplasie glandulaire, et une fibrose sous-épithéliale incluant un dépôt de collagène dans la lamina reticularis de lépithélium bronchique. Les traitements actuels de lasthme ne sont pas efficaces dans le contrôle du remodelage bronchique et ne permettent pas de contrôler efficacement la maladie dun point de vue clinique. Pour cette raison, le développement de nouveaux agents thérapeutiques semble nécessaire afin de permettre un contrôle de linflammation aigue, de lhyperréactivité et du remodelage bronchiques. Dans ce travail, nous avons dans un premier temps, mis au point un modèle murin permettant létude de la réponse inflammatoire aigue mais également du remodelage bronchique. Grâce au développement de ce modèle murin, nous avons pu détecter par analyse transcriptomique de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour la maladie asthmatique telles que lAgr2, le Cd209e, le Col6 et le C1qa. Dautres gènes préalablement décrits comme surexprimés dans lasthme ont également été étudiés afin de valider notre modèle (MMP-12, Fcgr2b, Ccl8, chi3l3 et Arg1). Suite à cela, nous avons décidé dinvestiguer le rôle de la MMP-12 dans la pathologie asthmatique car bien que ce gène soit connu pour être surexprimé dans la maladie, son rôle exact dans la pathologie asthmatique nétait pas encore clair. La MMP-12, également appelée métalloélastase du macrophage, est une pro-enzyme de 54 kDa qui est clivée en deux formes actives de 45 kDa et de 22 kDa. Elle est exprimée principalement par les macrophages alvéolaires mais également par les cellules épithéliales bronchiques, les cellules dendritiques et les cellules musculaires lisses. Le substrat principal de cette enzyme est lélastine qui représente environ 2.5% du poids sec des poumons. En plus de son activité élastolytique, la MMP-12 peut dégrader dautres composants de la matrice extracellulaire comme le collagène de type IV, la fibronectine, la laminine, la vitronectine, les protéoglycans, etc. Elle a également la capacité dactiver la pro-MMP-2 et la pro-MMP-3 qui peuvent à leur tour activer la pro-MMP-9 et la pro-MMP-1. Cette cascade protéolytique explique comment la MMP-12 peut provoquer une dégradation exagérée dune grande variété de composant de la matrice extracellulaire. La MMP-12 est également capable de dégrader dautres substrats non liés à la matrice extracellulaire. Une régulation anormale de lexpression de la MMP-12 est rencontrée dans différentes pathologies telles que les maladies inflammatoires de la peau, lanévrisme de laorte, le cancer et lemphysème pulmonaire. Afin détudier plus avant le rôle de la MMP-12 dans linflammation allergique et dans le remodelage bronchique, nous avons appliqué notre modèle murin à des souris déficientes pour le gène de la MMP-12 ainsi quaux souris wild-type correspondantes. A la fin de chaque protocole expérimental, la résistance bronchique mesurée à laide du système Flexivent est moins importante chez les souris déficientes pour le gène de la MMP-12 exposées à lallergène lorsquon les compare aux souris de type sauvage correspondantes. Les pourcentages déosinophiles présents dans le lavage bronchoalvéolaire des souris déficientes pour le gène de la MMP-12 exposées à lallergène sont significativement moins importants que ceux présents chez les souris de type sauvage correspondantes et ce quelque soit le temps dexposition. Les mêmes différences ont été observées pour le score inflammatoire et pour linfiltration des éosinophiles au sein des parois bronchiques. Le pourcentage de cellules caliciformes présentes dans lépithélium bronchique est significativement moins important chez les souris déficientes pour le gène de la MMP-12 exposées à lallergène durant 1 et 5 semaines comparativement aux souris de type sauvage correspondantes mais plus aucune différence na pu être observée après 10 semaines dexposition. Le nombre de mastocyte est significativement moins important chez les souris déficientes pour le gène de la MMP-12 exposées à lallergène durant 5 et 10 semaines comparativement aux souris sauvages correspondantes. Aucune différence na pu être observée après 1 semaine dexposition. Enfin, lépaisseur de la couche de muscle lisse est significativement moins importante chez les souris déficientes pour le gène de la MMP-12 exposées à lovalbumine durant 5 et 10 semaines comparativement aux souris de type sauvage correspondantes. Suite à ces résultats, nous avons montré que le MMP-12 était une cible thérapeutique potentielle pour lasthme. Nous avons également montré que les principales modifications dues au déficit de ce gène survenaient dès la première semaine dexposition. Nous avons donc décidé de tester les effets de linstillation dun siRNA ciblant la MMP-12 dans notre modèle murin dinflammation aigue. Un western blot et une PCR spécifiques de la MMP-12 ont été réalisés afin de sassurer que le siRNA permettait bien de diminuer lexpression de ce gène. Linstillation de siRNA ciblant la MMP-12 entraine bien une diminution de lexpression de ce gène tant au niveau de lARNm quau niveau protéique. Le pourcentage déosinophiles présents dans le lavage bronchoalvéolaire des souris exposées à lallergène ayant été instillées avec le siRNA ciblant la MMP-12 est significativement diminué par rapport à celui des souris exposées à lallergène ayant été instillées avec du PBS ou avec un siRNA scramble. De plus, cette diminution dépend de la dose de siRNA utilisée. Les mêmes observations ont pu être réalisées en ce qui concerne linfiltration des éosinophiles au sein des parois bronchiques ainsi que pour le pourcentage de cellules à mucus présentes dans lépithélium bronchique. Linstillation du siRNA chez les souris exposées à lallergène entraine une diminution du score inflammatoire par rapport aux souris ayant été instillées avec du PBS ou avec le siRNA scramble mais cette diminution semble moins dépendre de la dose de siRNA utilisé. Les niveaux dexpression de CCL-11 et de lIL-13 mesurés par ELISA sont diminués suite au traitement avec le siRNA ciblant lARNm de la MMP-12 comparativement aux souris contrôles. De même, les niveaux dexpression du TNF-α et de larginase I mesurés par western blot sont diminués après linstillation du siRNA ciblant la MMP-12. Au terme de ce travail, nous pouvons donc conclure que le MMP-12 joue un rôle important dans la pathologie asthmatique et que ladministration de siRNA ciblant ce gène permet de diminuer linflammation à éosinophiles ainsi que lhyperplasie des cellules à mucus. Ceci permet de penser que la MMP-12 est une nouvelle cible thérapeutique potentielle pour le traitement de lasthme.

L'électroconvulsivothérapie (ECT) est une réponse thérapeutique reconnue comme efficace face à la résistance et au délai d'action des agents pharmacologiques, pour les épisodes dépressifs majeurs. Bien que l'efficacité thérapeutique des ECT soit reconnue de tous, la connaissance incomplète des effets biologiques qui sous tendent l'effet thérapeutique contribue à discréditer ce soin. Les marqueurs biologiques ne sont pas facilement accessible chez l’Homme, il a donc été développé chez les rongeurs, l’équivalent des ECT : les stimulations électro-convulsives (ECS). A ce jour, les divers résultats provenant des études chez les animaux n’ont permis d’obtenir des conclusions claires, et ceci est majoritairement dû à l’utilisation d’animaux naïfs. Dans ce contexte, l'objectif du projet de thèse était d'analyser les effets biologiques et comportementaux des ECS répétées, modèle de l'électro convulsivothérapie, sur un modèle animal de troubles psychiatriques : la souris MAP6 KO. En effet, ces souris expriment constitutivement des altérations biologiques et comportementales assimilées à certains symptômes de la dépression. Nous avons montré qu’un traitement par ECS améliore certaines des altérations comportementales des souris MAP6 KO, avec un maintien dans le temps différent selon le comportement analysé. Au niveau biologique, le traitement par ECS n’induit pas de modification détectable de l’expression des protéines dans le cerveau, mais induit une augmentation de la neurogénèse adulte hippocampal, et plus particulièrement une augmentation du taux d'intégration des neurones néoformés. L'augmentation du nombre de nouveaux neurones survivants pourrait être favorisée par l’augmentation de la complexité de l’arborisation dendritique et de la densité synaptique. De plus nous observons une augmentation de la densité des épines dendritiques dans les neurones corticaux et une augmentation de l’expression du BDNF dans l’hippocampe. En conclusion, le projet de thèse montre que les ECS appliquées aux souris MAP6 KO-ont un effet important au niveau de la plasticité cérébrale et plus particulièrement au niveau de l’intégration des nouveaux neurones issus de la neurogénèse adulte hippocampique. / In Major depressive disorder, the electroconvulsive therapy (ECT) is recognized as an effective treatment to face drug-resistance and action latency of pharmacological agents. Although the therapeutic efficacy of ECT is internationally recognized, the ill-characterized biological effects of ECT contribute to discredit this treatment. Direct access of specific markers in human is not easy, prompting the development of the animal counterpart of ECT, the electro convulsive stimulations (ECS). To date, current results arising from ECS studies in animals remain not fully conclusive because mainly data have been obtained with unchallenged/naive animals. The objective of this project was to analyze the biological and behavioral effects of ECS treatment, on an animal model of psychiatric disorder: the MAP6-KO mice. Indeed MAP6-KO mice (also known as STOP KO mice) constitutively exhibit behavioural and biological features relevant to some aspects of major depressive disorder. We found that ECS treatment has an overall beneficial effect on several constitutive behavioural defects, displayed by MAP6 KO mice, with variable lasting times. At biological levels, ECS treatment did not induce detectable modification of brain proteins expression pattern, but induce an overall increase of hippocampal neurogenesis, and more particularly potentiate the survival rate of newborn neurons, probably through an increase dendritic complexity and dendritic spines density. We also found that ECS enhance dendritic spines density in vivo in cortical neurons and increase hippocampal levels of the trophic factor, BDNF. In summary our work provide evidence that ECS treatment when applied to MAP6 KO mice induces major neuronal plasticity events, the stronger being the increased integration rate of hippocampal new-born neurons.

Au cours de ce travail, nous avons utilisé des souris ayant une délétion totale (KO) ou partielle (hétérozygotes) du gène codant la protéine STOP. La souris KO STOP constitue un modèle reconnu pour l’étude de la physiopathologie de la schizophrénie (SCH). Ce travail a permis d’étendre les données disponibles en mettant en évidence chez la souris KO STOP des troubles comportementaux qui miment les symptômes apparentés à l’ensemble des dimensions de la SCH. La comparaison des déficits chez des souris KO STOP générées à partir de différentes souches a permis de montrer que la délétion du gène STOP induit un phénotype robuste. De plus, notre travail permet de suggérer que, de par leur construction et leur phénotype, la souris hétérozygote STOP évoque la vulnérabilité à la SCH et pourrait constituer un modèle animal pertinent pour étudier les facteurs qui, interagissant avec une vulnérabilité génétique, favoriserait la décompensation psychotique. Dans cette optique, nous avons étudié l’influence de différents types de stress chroniques appliqués à différents moments clés du développement sur le phénotype de nos modèles animaux. Aucun des stress utilisés (isolement, stress chronique multiple, privation maternelle) n’a modifié le phénotype des souris hétérozygotes STOP à l’âge adulte, ni dans le sens de l’émergence ni dans celui d’une aggravation de troubles apparentés à la symptomatologie de la SCH. Ces résultats posent la question du type de stress, de son intensité et de la fenêtre temporelle où il doit être appliqué qui, associé à une altération génique donnée, validerait le modèle physiopathologique actuel basé sur une interaction délétère entre vulnérabilité et stress / In this work, we used mice with total (STOP null) or partial deletion (heterozygous) for the gene encoding the STOP protein. STOP null mice represent a recognized model for studying the physiopathology of schizophrenia (SCH). This work allowed us to extend the available phenotype by showing that STOP null mice exhibit various behavioural impairments mimicking symptoms corresponding to all SCH dimensions. By comparing the alterations present in STOP null mice generated from various strains, we showed that the STOP deletion induces a robust phenotype linked to SCH. In addition, through their construct and phenotype validity, the present work allows us to suggest that the STOP heterozygous mice evoke SCH vulnerability and could be a relevant model for studying the parameters which could favour SCH when interacting with a genetic vulnerability. In this context, the effects of chronic stress applied at different key steps of the mouse development were studied on the phenotype of our animal models. Any stress paradigm used (short-term isolation, chronic multiple stress, maternal deprivation) has been not able to alter the phenotype of STOP heterozygous mice measured in adulthood, neither by inducing nor by worsening alterations linked to SCH. According to the current SCH physiopathology hypothesis based on a deleterious interaction between susceptibility to SCH and stress, our findings raise the question regarding the type of stress paradigm, including stress intensity and the time window where it is applied, that could induce frank psychosis when interacting with a specific genetic alteration

La dégradation des fonctions de reproduction masculine dans les dernières décennies, et par suite, la baisse du taux de fertilité chez l'homme a renforcé les démarches de recherche des causes d'infertilité masculine, qu'elles soient génétiques, ou environnementales, mettant en œuvre les perturbateurs endocriniens ou d'autres produits reprotoxiques. Par ailleurs, les traitements palliatifs tels que l'aide médicale à la procréation ne permettent qu'à 1 couple sur deux d'obtenir une grossesse. La recherche vise donc également à définir de nouvelles pistes d'amélioration de ces techniques. Les phospholipases A2 (PLA2) sont des enzymes abondamment exprimées dans les organes reproducteurs mâles, le sperme éjaculé et dans le tractus génital femelle. Elles jouent des rôles importants dans la capacitation, la réaction acrosomique (RA) et la fécondation. Nous avons montré au laboratoire que la PLA2 murine secrétée de groupe X (mGX) est présente dans l'acrosome des spermatozoïdes de souris. Elle est libérée au cours de la RA et s'avère un inducteur puissant de la RA. Les mécanismes permettant ces effets sont encore mal connus. Par l'utilisation d'inducteurs et d'inhibiteurs des PLA2, sur des modèles murins wild type ou KO pour certaines PLA2, ce travail montre que durant la capacitation, l'activation des iPLA2 β permet de déclencher une RA spontanée dans une sous-population spécifique de spermatozoïdes. Au cours de la RA induite par la progestérone (P4), On a pu aussi valoriser le rôle des iPLA2 β qui initie la cascade de la RA et permet que les sPLA2 soient activées pour amplifier le déroulement de la réaction acrosomique. Par ailleurs, ce travail montre que l'effet de mGX sur le taux de fécondation et de développement embryonnaire ne dépend pas du taux de la RA. Cet effet obtenu grâce à mGX n'est pas observé avec d'autres sPLA2 (murine ou humaine), ni avec la P4 ce qui lui confère une propriété espèce dépendante. / For the last ten years, the impairment of the male reproductive functions has highly increased, while the use of assisted reproductive techniques has also increased. Despite this evolution, the pregnancy rates obtained in in vitro fertilization (IVF) remain low, as only one in two couples will obtain a pregnancy after 4 attempts. Research has to discover new ways to gain in reproductive impact. Hence, many studies have recently been developed to test molecules that could improve the IVF results. Phospholipases A2 (PLA2s) are part of these molecules. They play an important role, because of their abundant expression in: male reproductive organs, in ejaculated sperm and in the female tract. Several studies have suggested a role for members of the secreted phospholipase A2 family in capacitation, acrosome reaction (AR), and fertilization. We demonstrated previously that sperm from mGX knock-out mice had a severely impaired fertilization potential in vitro, but the molecular nature of these enzymes and their specific functions have remained elusive. Our aims were to study the mechanism of the acrosome reaction by focusing on different kinds of PLA2 using inhibitors and knockout mice for each type of PLA2. We demonstrate the importance of iPLA2β in spontaneous AR occurring during capacitation. We also show that iPLA2β and sPLA2 of group X are both involved in progesterone (P4)-induced AR in mouse sperm. In addition we show that in the mouse neither P4 nor any of the other sPLA2s tested are able to mimic the IVF improvement obtained with mGX-treatment. We also demonstrate that this improvement obtained with phospholipase A2 murine group X is not dependent on the rate of AR. These results demonstrate that sPLA2s are not commutable in the context of mouse sperm fertility, indicating that group X sPLA2 is unique to improve fertility outcome.

Alix (ALG-2 Interacting Protein X) est une protéine cytoplasmique impliquée dans divers processus cellulaires allant de l'apoptose à la cytocinèse en passant par le bourgeonnement des virus, la réparation membranaire et la régulation de la voie endosomale. Toutes ces fonctions sont étroitement associées à l'interaction d'Alix avec ses partenaires impliqués dans la déformation des membranes telles que les endophilines A, Tsg-101 et CHMP4B du complexe ESCRT (Endosomal Sorting Complex Required for Transport). Le but de ce projet est de caractériser le phénotype de la souris Alix ko récemment développée au laboratoire, dans l'espoir de mieux comprendre le rôle physiologique d'Alix. Ces souris, viables et fertiles, sont caractérisées par une microcéphalie apparaissant au cours de l'embryogenèse. Ce phénotype est accompagné d'une apoptose massive touchant les progéniteurs neuronaux durant la neurogenèse et d'une altération du développement de l'arborisation dendritique après la naissance. Les souris adultes présentent également des défauts de plasticité synaptique accompagnés d'une altération du recyclage des vésicules synaptiques. L'ensemble de ces processus repose sur la capacité d'Alix à contrôler le remodelage de la membrane plasmique. Au niveau moléculaire, nos travaux sur les neurones en cultures et sur les fibroblastes montrent une régulation de l'endocytose indépendante de la clathrine (CIE) par Alix et les endophilines A qui pourrait être à l'origine du phénotype neuronal de la souris. Cependant, l'association d'Alix avec CHMP4B du complexe ESCRT pourrait également être nécessaire au développement du système nerveux puisque l'interaction Alix-CHMP4B est nécessaire pour le contrôle de la CIE et de la mort neuronale.L'ensemble de ces résultats mets en évidence qu'à travers des mécanismes et des partenaires bien caractérisés, Alix est requise pour de nouvelles fonctions nécessaires au développement et au fonctionnement du système nerveux. / Alix (ALG-2 Interacting Protein X) is a cytoplasmic protein implicated in multiple processes including apoptosis, endosome function, membrane repair, viral budding and cytokinesis. Most of these involve modifications of plasma or endosomal membrane organization. Consistent with this, Alix is known to interact with diverse proteins modulating membrane deformation, such as endophilins or Tsg-101 and CHMP4B of the Endosomal Sorting Complex Required for Transport (ESCRT). By studying the phenotype of Alix ko mice that we recently developed, we aim to better understand the precise role of Alix in vivo. These mice are viable and fertile but develop microcephaly even at embryonic stages. This microcephaly is associated with an increase of apoptosis in neural progenitor cells in embryos and a defect in neurite outgrowth at post-natal stages. Later on, these mice also develop defects in synaptic plasticity related to an alteration of synaptic vesicle recycling. All of these processes are tightly dependent on membrane shaping and remodelling. These features of the phenotype can be related to a new function of Alix with endophilin A in the control of clathrin-independent endocytosis (CIE), as described in Alix ko fibroblasts and cultured neurons. However, these defects might also be related to the well-known Alix partner CHMP4B, since we now know that this interaction is needed for controlling CIE and neuronal cell death.All together, these results shed light on novel functions of Alix in the developing and adult central nervous system, all relying on well-known molecular mechanisms and partners.

La stimulation du récepteur de la rénine/prorénine [(P) RR], un membre récemment découvert du système rénine-angiotensine (SRA), augmente l'activité du SRA et des voies de signalisation angiotensine II-indépendante. Pour étudier l'impact potentiel du (P)RR dans le développement de l`obésité, nous avons émis l'hypothèse que les souris déficientes en (P)RR uniquement dans le tissus adipeux (KO) auront une diminution du poids corporel en ciblant le métabolisme du tissu adipeux, l'activité locomoteur et/ou la prise alimentaire. Ainsi, des souris KO ont été générées en utilisant la technologie Cre/Lox. Le gain de poids et la prise alimentaire ont été évalués hebdomadairement dans les mâles et femelles KO et de type sauvage (WT) pendant 4 semaines alors qu’ils étaient maintenu sur une diète normal. De plus, un groupe de femelles a été placé pour 6 semaines sur une diète riche en gras et en glucides (HF/HC). La composition corporelle et l'activité ambulatoire ont été évaluées par l’EchoMRI et à l’aide de cages Physioscan, respectivement. Les tissus adipeux ont été prélevés et pesés. De plus, les gras péri-gonadaux ont été utilisés pour le microarray. Finalement, le niveaux d'expression d'ARNm du (P)RR ont été évalués. Comme le gène du (P)RR est situé sur le chromosome X, les mâles étaient des KOs complets et les femelles étaient des KOs partielles. Les souris KO avaient un poids corporel significativement plus petit par rapport à WT, les différences étant plus prononcées chez les mâles. De plus, les femelles KOs étaient résistantes à l'obésité lorsqu'elles ont été placées sur la diète HF/HC et donc elles avaient significativement moins de masse grasse par rapport aux WTs. L’analyse histologique des gras péri-gonadaux des KOs nous ont dévoilés qu’il avait une réduction du nombre d'adipocytes mais de plus grande taille. Bien qu'il n'y ait eu aucun changement dans la consommation alimentaire, une augmentation de près de 3 fois de l'activité ambulatoire a été détectée chez les mâles. De plus, nous avons observé que leurs tibias étaient de longueur réduite ce qui suggère fortement l'affection de leur développement. Les gras péri-gonadaux des souris KO avaient une expression réduite de l`ABLIM2 (Actin binding LIM protein family, member 2) qui est associé avec le diabète de type II chez l'humain. Ainsi, les données recueillies suggèrent fortement que le (P)RR est impliquée dans la régulation du poids corporelle. / Stimulation of the (pro)renin receptor [(P)RR], a recently discovered member of the renin-angiotensin system (RAS), increases the activity of the RAS and stimulates angiotensin II-independent signaling pathways. To investigate the possible impact of the (P)RR on obesity development, we hypothesized that mice deficient in the (P)RR specifically in their adipose tissue (KO) would have a decrease in body weight by targeting adipose tissue metabolism, locomotor activity and/or food intake. As such, KO mice were generated using the Cre/Lox technology. Weekly weight gain and food intake were assessed in both male and female KO and wild-type (WT) littermates for 4 weeks on a normal diet. A group of females were also placed for an additional 6 weeks on a high-fat/high-carbohydrate diet (HF/HC). Body composition and physical activity were evaluated using EchoMRI and Physioscan cages, respectively. Adipose tissues were collected and weighed at sacrifice. Moreover, perigonadal fat was used for Gene assay and histological analysis. (P)RR mRNA expression levels were evaluated using real-time PCR. Different circulating metabolites and proteinuria were measured by ELISA kits. As the (P)RR gene is located on the X chromosome, males were complete KOs and females were partial KOs. KO body weights were significantly lower compared to WTs, the differences being more pronounced in males. Female KOs were resistant to obesity development when placed on a HF/HC diet and as such, had significantly smaller fat mass as well as lower circulating leptin levels compared to WTs. All KO perigonadal fat had a reduced number of adipocytes but of bigger size. Although there were no changes in food intake, an almost 3-fold increase in activity was detected in males. Moreover, they presented with shorter tibial length which strongly suggests that they may have developmental issues. Gonadal fat of KO mice showed a reduced expression of ABLIM2 gene (Actin binding LIM protein family, member 2) which is associated with type II diabetes in humans. Conversely, no obvious changes in glycemia were detected while tendencies for lower proteinuria could be observed. The data collected thus strongly suggests that the (P)RR is implicated in body weight regulation.

La triadine est une famille de protéines du muscle squelettique. Quatre isoformes de la triadine ont été clonées: Trisk 95, Trisk 51, Trisk 49 et Trisk 32. Ce sont des protéines transmembranaires du reticulum sarcoplasmique (RS). Trisk 95 et Trisk 51 sont localisées dans la triade où elles sont associées au récepteur de la ryanodine (RyR), un canal calcique. Trisk 49 et Trisk 32 sont localisées dans le RS longitudinal. Il a été montré que Trisk 95 régule les relâchements de Ca2+ du RyR. L'objectif de ce travail de thèse a été d'étudier les fonctions des triadines dans le muscle squelettique grâce à différentes approches et techniques complémentaires. Dans un premier temps, Trisk 95 et de Trisk 51 ont été étudiées par surexpression in vivo dans les muscles de souris. La caractérisation de ces muscles a permis de mettre en évidence l'association du RyR avec la cavéoline, une protéine de la membrane plasmique. Dans un second temps, la fonction de Trisk 32 a été étudiée dans le muscle squelettique. L'étude précise de sa localisation a permis de montrer qu'elle est localisée dans la triade, dans le RS longitudinal, et à proximité des mitochondries. Des expériences de co-immunoprécipitation ont révélé qu'elle est associée avec le RyR et avec le récepteur de l'IP3. De par ses partenaires, Trisk 32 semble jouer un rôle dans la régulation de nombreux mécanismes impliquant le Ca2+. Enfin, le gène de la triadine a été invalidé chez la souris. Cette souris KO triadine présente une faiblesse musculaire et des défauts dans l'ultrastructure de la triade. Ces résultats indiquent qu'en plus de sa fonction de régulation des relâchements de Ca2+ la triadine pourrait avoir un rôle structural.

La stimulation du récepteur de la rénine/prorénine [(P) RR], un membre récemment découvert du système rénine-angiotensine (SRA), augmente l'activité du SRA et des voies de signalisation angiotensine II-indépendante. Pour étudier l'impact potentiel du (P)RR dans le développement de l`obésité, nous avons émis l'hypothèse que les souris déficientes en (P)RR uniquement dans le tissus adipeux (KO) auront une diminution du poids corporel en ciblant le métabolisme du tissu adipeux, l'activité locomoteur et/ou la prise alimentaire. Ainsi, des souris KO ont été générées en utilisant la technologie Cre/Lox. Le gain de poids et la prise alimentaire ont été évalués hebdomadairement dans les mâles et femelles KO et de type sauvage (WT) pendant 4 semaines alors qu’ils étaient maintenu sur une diète normal. De plus, un groupe de femelles a été placé pour 6 semaines sur une diète riche en gras et en glucides (HF/HC). La composition corporelle et l'activité ambulatoire ont été évaluées par l’EchoMRI et à l’aide de cages Physioscan, respectivement. Les tissus adipeux ont été prélevés et pesés. De plus, les gras péri-gonadaux ont été utilisés pour le microarray. Finalement, le niveaux d'expression d'ARNm du (P)RR ont été évalués. Comme le gène du (P)RR est situé sur le chromosome X, les mâles étaient des KOs complets et les femelles étaient des KOs partielles. Les souris KO avaient un poids corporel significativement plus petit par rapport à WT, les différences étant plus prononcées chez les mâles. De plus, les femelles KOs étaient résistantes à l'obésité lorsqu'elles ont été placées sur la diète HF/HC et donc elles avaient significativement moins de masse grasse par rapport aux WTs. L’analyse histologique des gras péri-gonadaux des KOs nous ont dévoilés qu’il avait une réduction du nombre d'adipocytes mais de plus grande taille. Bien qu'il n'y ait eu aucun changement dans la consommation alimentaire, une augmentation de près de 3 fois de l'activité ambulatoire a été détectée chez les mâles. De plus, nous avons observé que leurs tibias étaient de longueur réduite ce qui suggère fortement l'affection de leur développement. Les gras péri-gonadaux des souris KO avaient une expression réduite de l`ABLIM2 (Actin binding LIM protein family, member 2) qui est associé avec le diabète de type II chez l'humain. Ainsi, les données recueillies suggèrent fortement que le (P)RR est impliquée dans la régulation du poids corporelle. / Stimulation of the (pro)renin receptor [(P)RR], a recently discovered member of the renin-angiotensin system (RAS), increases the activity of the RAS and stimulates angiotensin II-independent signaling pathways. To investigate the possible impact of the (P)RR on obesity development, we hypothesized that mice deficient in the (P)RR specifically in their adipose tissue (KO) would have a decrease in body weight by targeting adipose tissue metabolism, locomotor activity and/or food intake. As such, KO mice were generated using the Cre/Lox technology. Weekly weight gain and food intake were assessed in both male and female KO and wild-type (WT) littermates for 4 weeks on a normal diet. A group of females were also placed for an additional 6 weeks on a high-fat/high-carbohydrate diet (HF/HC). Body composition and physical activity were evaluated using EchoMRI and Physioscan cages, respectively. Adipose tissues were collected and weighed at sacrifice. Moreover, perigonadal fat was used for Gene assay and histological analysis. (P)RR mRNA expression levels were evaluated using real-time PCR. Different circulating metabolites and proteinuria were measured by ELISA kits. As the (P)RR gene is located on the X chromosome, males were complete KOs and females were partial KOs. KO body weights were significantly lower compared to WTs, the differences being more pronounced in males. Female KOs were resistant to obesity development when placed on a HF/HC diet and as such, had significantly smaller fat mass as well as lower circulating leptin levels compared to WTs. All KO perigonadal fat had a reduced number of adipocytes but of bigger size. Although there were no changes in food intake, an almost 3-fold increase in activity was detected in males. Moreover, they presented with shorter tibial length which strongly suggests that they may have developmental issues. Gonadal fat of KO mice showed a reduced expression of ABLIM2 gene (Actin binding LIM protein family, member 2) which is associated with type II diabetes in humans. Conversely, no obvious changes in glycemia were detected while tendencies for lower proteinuria could be observed. The data collected thus strongly suggests that the (P)RR is implicated in body weight regulation.