L'Athérosclérose est la principale cause de décès et d'invalidité dans le monde. L'implication du système rénine-angiotensine-aldostérone (RAAS) dans le développement de la maladie est expérimentalement et cliniquement bien documentée. Toutefois, en raison de la complexité du système, ces études ne donnent pas de vision claire sur l'association entre le système et la maladie. À cet égard, nous avons étudié l'organisation fonctionnelle d'un ensemble de 37 gènes codant pour les composants classiques et nouvellement découverts du RAAS, y compris les substrats, les enzymes et les récepteurs. Cet ensemble a été appelé RAAS étendu (extRAAS). En utilisant une analyse statistique des données du transcriptome de l'athérome carotidien humain, nous avons révélé des caractéristiques spéciales de l'expression de l'extRAAS associées au remodelage athéromateux. Une caractéristique importante de ce modèle est la coordination de 2 groupes de gènes qui sont connus pour favoriser la formation de l'athérome. Le premier groupe est constitué de gènes codant pour les peptidases de l'angiotensine, y compris ACE, CTSG, CTSD et RNPEP. Le deuxième groupe est constitué des gènes codant pour les récepteurs AGTR1, MR, GR et LNPEP / Atherosclerosis remains and continues to be the leading cause of death and disability in the world. The implication of Renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) in the development of the disease is well experimentally and clinically documented. However, due to the complexity of the system, these studies remain dispersed and give no clear global view of the association between the system and the disease. In this regard, we studied the functional organization of a set of 37 genes encoding classical and newly discovered RAAS participants, including substrate, enzymes and receptors. This set was called extended RAAS (extRAAS). Using statistical analysis of human carotid atheroma transcriptome involving gene clustering, we revealed special features of extRAAS expression associated with atheromatous remodeling. An important feature of this pattern was the coordination of 2 clusters of genes that are known to favor atheroma formation. The first cluster constitutes genes that encode for angiotensin peptidases, including ACE, CTSG, CTSD and RNPEP. Whereas the second encode for receptors (AGTR1, MR, GR and LNPEP). We hypothesized that the local pattern of extRAAS gene expression plays a key role in the development of atherosclerosis by orienting the metabolism of active peptides

L’obésité est une pathologie multifactorielle qui contribue au développement de l’insulinorésistance (l’IR). De nos jours, même si de nombreux travaux ont permis de répondre à plusieurs questions relatives à la pathogenèse de l’IR, les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent la pathogenèse de l’IR ne sont pas encore complètement élucidés chez l’Homme. Deux hypothèses principales se sont dégagées de ces travaux.D’une part, certaines études suggèrent que le défaut primaire à l’origine de l’IR se trouverait au niveau du tissu adipeux, qui en libérant dans la circulation systémique des adipokines, des cytokines inflammatoires et des acides gras contribue au développement d’une inflammation et d’une hyperlipidémie systémique. Ces deux paramètres exercent des effets délétères sur la sensibilité à l’insuline des autres organes comme le muscle et le foie.D’autre part, le muscle étant l’organe gluco-régulateur par excellence en situation postprandiale, d’autres études le place au cœur de la physiopathologie de l’IR.Malgré ces controverses, aucune étude n’a à ce jour exploré simultanément l’inflammation et l’IR systémique /tissulaire dans le muscle et le tissu adipeux chez un même sujet.Dans ce contexte, l’objectif de ce travail de thèse était de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la mise en place de l’IR. Il s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche translationnel, qui compare dans une cohorte de femmes ménopausées, des sujets minces à des sujets obèses de grade I insulinosensibles (OIS) et insulinorésistants (OIR). Plusieurs paramètres systémiques et tissulaires (lipotoxicité, inflammation et activation du récepteur toll like receptor 4 (TLR4)) impliqués dans la physiopathologie de l’IR ont été analysés chez ces sujets.Les résultats de cette étude mettent en avant l’importance de l’activation des voies de l’immunité innée dans la régulation de la sensibilité à l’insuline. Ainsi, alors qu’aucune inflammation systémique n’est détectée, on observe une activation différentielle des voies de signalisation du récepteur TLR4 de l’immunité innée entre le tissu musculaire et le tissu adipeux des sujets OIR. La voie MyD88-dépendante qui est une voie pro-inflammatoire, est activée dans le muscle squelettique de ces sujets et est associée à une IR au sein de ce tissu. A l’inverse, la voie TRIF-dépendante qui est une voie anti-inflammatoire est activée au sein du tissu adipeux et permet le maintien de la sensibilité à l’insuline. Ce maintien de la réponse à l’insuline se fait grâce l’induction du système interféron et de l’enzyme anti-oxydante manganèse superoxyde dismutase (MnSOD).Dans ce travail, nous montrons d’une part, que le défaut de réponse à l’insuline musculaire se trouve au cœur de la physiopathologie de l’IR chez les sujets obèses de grade I. D’autre part, ces résultats mettent en exergue l’importance de la balance de régulation des voies de l’immunité innée « MyD88 » et « TRIF » dans le maintien de la sensibilité à l’insuline. / Obesity is a multifactorial disease promoting the development of insulin resistance (IR). Nowadays, cellular and molecular mechanisms underlying IR pathogenesis in humans are not fully understood although many studies have been attempted to improve our knowledge. Tow hypotheses arose from these researches.On one hand, several studies have led to the idea that a chronic inflammatory state combined with adipose tissue (AT) dysfunction could be the so-called “central mechanism” leading to IR. AT dysfunction is associated with increase in the release of inflammatory adipokines/cytokines and free fatty acid (FFA), leading to systemic inflammation and lipid overload. These latter parameters would have deleterious effects on diverse organs such as muscles and liver by affecting their insulin sensitivityOn the other hand, skeletal muscle (SM) is responsible for 80% of glucose uptake and metabolism in postprandial state and muscle failure in this function is often considered as the first defect causing IR.Interestingly, despite these controversies, in human, insulin sensitivity and the onset of inflammation have so far never been investigated simultaneously at systemic level and locally in SM and AT in the same individual.In this context, the aim of this thesis was to better understand the mechanisms involved in IR development in grade I obese subject. It is based on a translational research project that compares in a cohort of postmenopausal women, lean subjects with grade I obese insulin-sensitive (OIS) and insulin-resistant (OIR) subjects. Several systemic and tissue parameters (lipotoxicity, inflammation and toll like receptor 4 (TLR4) activation), involved in the IR pathophysiology were analyzed in these subjects.Our results highlight the importance of innate immunity pathways activation in the regulation of insulin sensitivity. Thus, while no inflammation was detected at the systemic level, there is a differential activation of innate immune TLR4 signaling pathways between muscle and AT of OIR subjects. The MyD88-dependent pathway, a pro-inflammatory pathway, is activated in their SM and is associated with IR in this tissue. Conversely, the TRIF-dependent pathway which is an anti-inflammatory pathway is activated in the AT thus maintaining insulin sensitivity in this tissue. This is supported by the induction of interferon system and the antioxidant enzyme manganese superoxide dismutase (MnSOD).In this work, we show that SM defect is the central mechanism which determines IR in grade I obese subject. We have also highlighted the importance of regulation of the balance between the two innate immunity pathways "MyD88" and "TRIF" in maintaining insulin sensitivity.

Le système musculo-squelettique permet la mobilité. Le développement des muscles, du tissu conjonctif (TC) et des os est coordonné de manière très précise. Osr1 encode pour un facteur de transcription qui est exprimé au niveau du TC musculaire au cours du développement. Le but de cette thèse est d'élucider la fonction d’Osr1 dans la régulation cellulaire non-autonome de la formation des muscles au niveau des membres dans le modèle murin. Le traçage génétique a révélé que les cellules Osr1+ sont à l’origine de plusieurs TC, y compris musculaire, cutané et pulmonaire, mais aussi à l’origine du muscle lisse et des adipocytes bruns. L’analyse phénotypique des embryons de souris Osr1GCE/GCE à E13.5 a révélé des défauts dans l’organisation des muscles. L’analyse transcriptomique montre deux caractéristiques moléculaires causées par le manque d'activité d’Osr1. Tout d'abord, Osr1 réprime l'expression de gènes associés au développement du cartilage et du tendon, ce qui suggère qu’Osr1 confère une identité «tissu conjonctif musculaire». Ensuite, Osr1 régule positivement l'expression des composants de la matrice extracellulaire (MEC). De plus, l’expression de nombreuses molécules de signalisation est diminuée dans les cellules déficientes pour Osr1. Ces résultats montrent l’importance des cellules Osr1+ du TC dans la formation des muscles des membres. Ces résultats montrent également qu’Osr1 régule la transcription des composants de la MEC au niveau du tissu conjonctif musculaire. Enfin, ils suggèrent qu’Osr1 exerce sa fonction par l'intermédiaire de facteurs sécrétés pour assurer le bon développement musculaire. / The musculoskeletal system allows body motion. Despite the distinct mesodermal origins of its components, the development of muscle, connective tissue (CT) and bone is highly coordinated. Osr1 encodes a zinc-finger transcription factor expressed in muscle CT in limbs. The aim of the PhD was to elucidate Osr1 function in the non-cell autonomous regulation of mouse limb muscle formation. Genetic lineage tracing revealed that Osr1+ cells are progenitors for several CTs, including muscle, dermal and lung CTs, but also for smooth muscle and brown adipocytes. Comprehensive phenotypic analysis of skeletal muscles in E13.5 Osr1GCE/GCE mouse embryos revealed impaired muscle formation. Transcriptomic analysis highlighted two major molecular characteristics caused by the lack of Osr1 activity. First, Osr1 actively repressed the expression of genes associated with cartilage and tendon development, suggesting that Osr1 confers a muscle connective tissue identity. Second, Osr1 positively regulated the expression of components of the extracellular matrix (ECM). In addition to the decrease of ECM components, numerous signaling molecules were significantly down-regulated in Osr1-deficient cells of mutant embryos. This highlights the function of Osr1+ resident connective tissue cells in limb muscle formation. It also establishes that Osr1 regulates the transcription of ECM components in limb muscle CT. Lastly, it suggests that Osr1 exerts its function via chemokines and secreted factors to ensure proper muscle development.

Les tissus adipeux (TA) intra-articulaires (TAIA) sont présents dans la majorité des articulations, au contact de la membrane synoviale. Le genou est l'articulation la plus riche en TA, comprenant le TA de Hoffa (TAH) et les TA suprapatellaires (TASP). A l'inverse, la hanche ne comprend qu'un petit TA, le TA acétabulaire (TAA). Le TAH de sujets arthrosiques est une source plus importante de cytokines inflammatoires que les TA sous-cutanés (TASC). Nous émettons l'hypothèse que les cytokines sécrétées par les TAH modifient le phénotype de la membrane synoviale arthrosique et que l'ensemble des TAIA partage des caractéristiques histologiques et biologiques communes les distinguant des TASC. Nous avons d'abord montré que la stimulation par les milieux conditionnés de TAH autologues induisait une expression et une libération plus importantes d'IL-6, d'IL-8, de PGE2, de MMP-1, de MMP-3 et de MMP-9 par les synoviocytes fibroblastiques (SF) comparativement aux TASC. La PGE2, sécrétée en plus grande quantité par les TAIA que les TASC (75 fois plus), joue un rôle central dans l'activation des SF. A l'instar des TAH, les autres TAIA de genou et de hanche sécrétent également plus de médiateurs inflammatoires que les TASC. Ils sont le siège de plus de remaniements fibreux, de vaisseaux et d'infiltrats leucocytaires que les TASC. Au sein des TAIA, les adipocytes sont plus petits et l'expression génique des médiateurs du métabolisme lipidique (ATGL, LPL, FABP4 et CD36) diminuée. Les TAIA de genou et de hanche arthrosiques partagent donc un phénotype commun et ont la capacité d'interagir avec la membrane synoviale, pouvant ainsi contribuer à la maladie arthrosique. / Intra-articular adipose tissues (IAAT) are located in most joints, lined by synovial membrane. IAAT within the knee are the most numerous and voluminous. They are principally constituted by the infrapatellar fat pad (IFP) and suprapatellar fat pad (SPFP). Inversely, the hip is only constituted by a small single AT, called acetabular fat pad (AFP). Moreover, several studies brought out that IFP from OA patients were a greater source of inflammatory cytokines as compared to subcutaneous AT (SCAT). So, we hypothesized that cytokines released by IFP could modify the phenotype of synovial membrane and also that all IAAT share similar histological, biological and cellular characteristics distinguishing them from SCAT. First, we showed that synoviocyte stimulation by autologous IFP-conditioned media induced a higher gene expression and release of IL-6, IL-8, PGE2, MMP-1, MMP-3 and MMP-9 as compared to SCAT. We also confirmed that IFP released higher rate of inflammatory cytokines than SCAT, particularly PGE2, whom secretion rate was 75 fold higher and which had a central impact in synoviocyte activation. Next, we demonstrated that other IAAT from knee and hip also released higher levels of IL-6, IL-8, and PGE2 as compared to SCAT. IAAT were composed by greater fibrosis remodeling and higher vessel area and leucocyte infiltration as compared to autologous SCAT. In IAAT, adipocytes were smaller and gene expression for most factors involved in lipid metabolism (ATGL, LPL, FABP4 et CD36) were decreased. The specificity of inflammatory secretion and metabolic phenotype were also observed in preadipocytes isolated from knee IAAT and SCAT. To conclude, IAAT from OA knee and hip share a common phenotype and have the ability to interact with synovial membrane, contributing to the onset and/or the progression of OA disease.

Les réglementations thermiques successives poussent les bâtiments à consommer de moins en moins d’énergie. Les performances énergétiques accrues des bâtiments passent notamment par une bonne utilisation du rayonnement solaire en tant que source de chaleur (en évitant les surchauffes), de lumière ou d’énergie pour les panneaux solaires. Si les principes de conception permettant de bien profiter de ce rayonnement sont connus à l’échelle d’un bâtiment, les travaux portant sur la recherche des bonnes configurations de bâtiments à l’échelle du quartier sont en plein développement. A mesure que les logiciels de simulation du rayonnement solaire ou des besoins énergétiques s’améliorent et prennent mieux en compte la dimension urbaine, de nombreuses études sur la ville voient le jour. Les outils d’optimisation, par ailleurs largement utilisés dans le cadre du dimensionnement des systèmes du bâtiment et des matériaux composant son enveloppe ont cependant été peu utilisés dans l’étude des formes urbaines. Ceux-Ci présentant cependant l’avantage de pouvoir explorer de grands espaces de paramètres de manière intelligent. Ce travail de thèse a porté sur l’optimisation de formes urbaines par rapport au potentiel solaire. Dans ce cadre, un outil reposant sur un algorithme évolutionnaire a été mis en place. Celui-Ci permet de trouver le positionnement optimal de volumes correspondant à des bâtiments soumis au rayonnement solaire. Pour cela, différents types de paramètres sont associés aux bâtiments (hauteur, orientation, position), tandis que le contexte urbain du quartier peut être considéré de plusieurs manières : dégagé, fixe (quartier pré-Existant), ou périodique. Les essais d’optimisation effectués cherchent à maximiser l’exposition au soleil pour des latitudes comprises entre 40° et 60°N, différentes périodes de temps et densité bâties. Une extension est de plus réalisée pour étudier les quartiers minimisant les besoins en énergie pour le chauffage. Dans l’ensemble des cas, les résultats montrent qu’il existe de nombreuses configurations quasi-Optimales dont l’analyse permet d’identifier des comportements généraux du quartier en fonction du critère d’optimisation. Tous ces résultats sont encourageants et ouvrent des perspectives pour de futurs travaux. / The recent thermal regulations lead to more efficient buildings. Their design includes a good use of sunlight as a heat source (while avoiding overheating), light or energy for solar panels. If the principles of design to make the most of this radiation are known at the building scale, studies are still under development at the district level. As the software tools for the simulation of solar radiation or energy needs improve and better reflect the urban dimension, numerous studies at the district scale emerge. The optimization methods, although widely used to size the building systems and materials, are not common in the study of urban forms. However, these have the advantage of being able to explore large parameter spaces. This thesis focuses on the urban form optimization with respect to the solar potential. For this purpose, a tool based on an evolutionary algorithm is implemented. Its goal is to find the optimal positioning of volumes corresponding to buildings subjected to sunlight. Different types of parameters are associated with buildings (height, orientation, position), while the urban context can be considered in several ways : open, fixed (pre-Existing neighborhood), or periodic. Optimization tests seek to maximize exposure to the sun for latitudes between 40° and 60°N, different time periods and built densities. An extension is further performed to investigate neighborhoods minimizing energy requirements for heating. In all cases, the results show that there are many near-Optimal configurations that can be analyzed to identify general features of the good neighborhoods for each optimization criterion. All these results are inspiring and open perspectives for future works.

L’étude menée ici prétend clarifier certains problèmes-clés pour la compréhension des processus actuels qui affectent l'aménagement spatial de la ville de Gaza, et qui ont remodelé la ville depuis l’époque du Mandat britannique jusqu'à la fin de 2011, aujourd’hui conditionné par la situation politique et géographique des Territoires Palestiniens Occupés.La ville de Gaza est le centre économique et administratif de la Bande de Gaza. Son développement urbain relève de cinq différentes administrations qui gèrent la ville selon des stratégies différentes. L’Empire ottoman n’a pas été inclus dans larecherche parce qu’il aurait nécessité une étude à lui tout seule. Une approche diachronique n’aurait pas permis une analyse du développement urbain de la ville. Le tissu urbain, surtout dans le centre historique est, pourrait-on dire, de nature organique, sans grille de distribution et où rues et cul-de-sac résultent d’une parcellisation progressive. Dans de nombreux blocks la trame ancienne et la réimplantation moderne se superposent avec une densité exceptionnelled’occupation des sols. Le mot block relève du cadastre et n’a pas de signification morphologique : pour cette raison, il sera toujours en italiques.La thèse analyse la transformation de la ville à travers les permis de construire, et présente le contexte historique de la ville, de la fin de période ottomane à la transition avec le Mandat Britannique. La création de la Bande de Gaza aconditionné le développement urbain de la ville jusqu’à nos jours. L’étude a été arrêtée à la fin de 2011. L’étude aboutie est le fruit d’un va-et-vient entre les données qualitatives, issues d’entretiens plus ou moins fiables, les données empiriques des permis de construire, les plans et la documentation photographique / The research project attempts to elucidate certain key issues in the understanding of process affecting urban planning of the city of Gaza and that have shaped its image since the days of the British Mandate rule until today, 2011, in the light ofthe particular political and geographic situation that condition life in the occupied Palestinian territories.Gaza city is the economic and administrative centre of the Gaza Strip. Its present urban situation has as its basis the five different administrations that have influenced the city through different strategies. We have not been so ambitious asto deal with the Ottoman Empire, as it would have needed a full research on its own. A diachronic approach would not have been useful for the analysis of the city. Its urban fabric, in particular in the old core is « organic » with no regular gridpattern and many dead-end streets that are the result of progressive haphazard parcelling. In many of its blocks the old fabric and the modern are superimposed with intense land-use density. The word block is used in the cadastral sense andnot in its morphological meaning: for this reasons it is always written in italics.The text analyses the transformation of the city through its building permits, presenting as contextual support the historical growth of the city from the end of the Ottoman rule to the transition to the British Mandate, to the creation of the Gaza Strip that has conditioned the next 60 years of planning in the city. The data utilised for the research stops at the end of 2011 although there are echoes of 2012 events, since the researcher is often in Gaza and is permeated by the reality of the city. The study is the product of a movement between qualitative data from the interviews, the empirical data of the building permits, maps and photographic documentation

Le système endocannabinoïdien (SEC) est impliqué dans de nombreuses fonctions biologiques comme la régulation du métabolisme énergétique. Ces dernières années, de nombreuses études ont montré que l’obésité était associée à une suractivation du SEC et en particuliers des récepteurs CB1 (CB1R) centraux. De plus, l’inactivation des CB1R par des antagonistes spécifiques comme le Rimonabant (SR141716) conduits à une amélioration des paramètres métaboliques chez le sujet obèse. Cependant, l’inactivation des CB1R périphériques pourrait également contribuer à l’amélioration de ces paramètres et c’est cette dernière notion que nous avons cherché à approfondir. Pour cela, nous avons testé les effets du SR141716, sur des souris obèses afin d’établir des relations entre l’activité du SEC et le statut lipidique en étudiant plus particulièrement la régulation du métabolisme dans deux tissus clé, le foie et le tissu adipeux (TA). Des souris préalablement rendues obèses via un régime alimentaire enrichi en sucre et en graisse ont été traitées 6 semaines par SR141716 et le traitement à conduit à une perte de poids associée à une normalisation paramètres plasmatiques ainsi qu’à une résorption de la stéatose hépatique. L’hypothèse majeure de cette étude est que la réversion de la stéatose serait associée à un effet bénéfique du traitement sur le métabolisme du TA viscéral et qu’il y aurait donc des effets directs du SR141716 sur les tissus périphériques. Par conséquent, les effets de l’antagonisme des CB1R périphériques sur le métabolisme lipidique ont ensuite été étudiés in vitro. Pour cela, nous avons tout d’abord développé un modèle d’explants de foie en culture traités avec SR141716. Dans ce modèle, le blocage des CB1R hépatiques est associé à une diminution de leur expression génique et dans certaines conditions à une augmentation des capacités -oxydatives. Enfin, afin d’étudier l’impact du SEC sur le métabolisme adipocytaire, nous avons mis au point un modèle d’explants de TA en culture en distinguant le TA viscéral du sous-cutané. Des résultats préliminaires semblent indiquer que le blocage des CB1R limite la lipolyse dans le TA viscéral. En conclusion, ces travaux de thèse démontrent que les CB1R périphériques constituent une cible thérapeutique très prometteuse pour le traitement de l’obésité et des désordres associés. / The endocannabinoïd system (ECS) is involved in many biological functions such as regulation of energy metabolism. Recently, several studies have shown an association between obesity and ECS overactivity. In addition, specific CB1R antagonists such as Rimonabant (SR141716) improved metabolic parameters in obese patients essentially through inactivation of central CB1R. However, peripheral CB1R inactivation could also contribute to the improvement of these parameters and it is this notion that we have studied. To this purpose, we tested the effects of SR141716 on obese mice in order to establish relationships between the ECS activity and lipid metabolism by looking more specifically to its regulation in two key tissues, the liver and the adipose tissue (AT). Obese mice previously fed with a high sucrose high fat diet were treated six weeks by SR141716 and this treatment induced weight loss associated with a normalization of plasmatic parameters and a reduction of hepatic steatosis. The major hypothesis of this study is that steatosis reversion was associated with a beneficial effect of treatment on visceral AT metabolism and that SR141716 would have direct effects on peripheral tissues. Therefore, these effects of CB1R antagonism on peripheral lipid metabolism have been studied in vitro. In this way, we first developed a model of liver explants in culture treated with SR141716. In this model, CB1R antagonism in the liver was associated with a decrease in CB1 gene expression and in certain conditions with an increased in -oxidative capacity. Finally, in order to study the impact of the ECS on adipocyte metabolism, we developed a model of cultured AT explants distinguishing visceral and subcutaneous AT. Preliminary results suggested that CB1R antagonism limits lipolysis in visceral AT. In conclusion, this work showed that peripheral CB1R are a very promising therapeutic target for treating obesity and related disorders.

L’adiponectine (ApN) est une adipokine de 30 KDa produite abondamment par le tissu adipeux qui a été décrite pour la première fois en 1995. Dès lors qu’une corrélation inverse entre les taux circulants d’ApN et l’adiposité a été mise en évidence, de très nombreuses études ont été initiées pour chercher à établir un lien avec les pathologies liées au syndrome métabolique. Ainsi, chez les patients obèses et diabétiques, une perte de poids induite par un traitement médicamenteux ou un régime hypocalorique s’accompagne d’une augmentation des taux circulants d’ApN et d’une amélioration des paramètres biochimiques. Il ressort de ces études que des taux élevés d’ApN sont corrélés à une amélioration de la sensibilité à l’insuline, des paramètres lipidiques et une diminution du risque cardiovasculaire. Cependant, les mécanismes d’action conduisant à l’amélioration du métabolisme lipidique et glucidique restent encore mal connus. Au cours de cette étude, nous avons, dans un premier temps, cherché à déterminer les conséquences d’une variation de la masse grasse sur la production de l’ApN chez la souris. Pour cela, différentes stratégies nutritionnelles et pharmacologiques, conduisant à une fonte ou à une augmentation de la masse grasse, ont utilisées. Les résultats obtenus suggèrent que la production d’ApN n’est pas dépendante de la taille des adipocytes mais plutôt de leur état inflammatoire. Dans un second temps, grâce à un modèle d’explants de foie en culture, nous avons cherché à déterminer les effets directs de l’ApN sur le métabolisme lipidique du foie. Une première approche a consisté à tester les effets à long terme c’est à dire susceptibles de correspondre à des modifications d’expression génique et de synthèse protéique en incubant les explants pendant 21h dans un milieu de culture contenant de l’ApN en présence ou non d’insuline. Les résultats suggèrent que l’ApN accentue les effets de l’insuline, ce qui se traduit par une meilleure utilisation du glucose avec en contre partie une stimulation de la lipogenèse et une réduction de la ß-oxydation en présence d’insuline. De plus, l’ApN apparaît exercer un effet sur les voies de catabolisme des HDL. Par une seconde approche, nous avons testé les effets à court terme de l’ApN sur les capacités β-oxydatives en traitant les explants pendant 45 min. Dans ces conditions plus appropriées pour mettre en évidence l’activation des voies de régulation rapides, la présence d’ApN entraine une stimulation de la ß-oxydation qui s’accompagne d’une augmentation de la p- AMPK. En conclusion, ces résultats suggèrent que l’ApN exerce des effets directs sur le métabolisme hépatique du glucose compatible avec l’effet insulino-sensibilisateur observé in vivo. En revanche, les résultats ne permettent pas, à ce stade, d’établir une relation entre une induction par l’ApN de l’activité ß-oxydative des acides gras dans le foie et ces effets bénéfiques sur les paramètres lipidiques. / Adiponectin (ApN), a 30-kDa adipokine abundantly produced by adipose tissue has been described for the first time in 1995. Early findings demonstrating serum adiponectin levels are inversely correlated with obesity initiated intense investigation of the relationship between adiponectin and all symptoms of the metabolic syndrome. Of these studies, strong evidence suggests that a weight loss induced by medication or hypocaloric diet led to increased circulating ApN levels and improvement of biochemical parameters. Thus, high levels of ApN have been correlated with an improvement of insulin sensitivity and lipid parameters reducing cardiovascular risk. However mechanisms involved in the improvement of glucose and lipid metabolism are not fully understood. In this study, we wanted to determine whether variations of plasma ApN levels are associated with alterations of liver lipid metabolism in mice. For this, we used different nutritional and pharmacological strategies to induce fat mass variations and measured corresponding ApN production and lipid parameters. First, results suggested that production of ApN is not dependent on the size of adipocytes, but rather to their inflammatory state. The effect of ApN of liver metabolism was further studied using an in vitro model of liver explants in culture. A first approach consists of testing the long-term effects of ApN on liver incubating the slices for 21h in the presence or not of insulin. Biochemical and molecular data suggested that ApN accentuates the effects of insulin, resulting in improvement of glucose utilization associated with a stimulation of lipogenesis and a reduction in β-oxidation in the presence of insulin. In addition, ApN appears to affect HDL catabolism pathways. In a second approach, we tested the short-term effects of ApN on β-oxidative capacity treating the slices for 45 min. Under these conditions more appropriated to highlight the activation of fast regulatory pathways, ApN induced a stimulation of ß-oxidation which was accompanied by an increase in p-AMPK. In conclusion, data suggested that ApN has direct effects on hepatic glucose metabolism consistent with the insulin-sensitizer effect demonstrated in vivo. However, at this stage, these results did not give evidence of a relationship between induction of liver fatty acid β- oxidation by ApN and its beneficial effects on lipid parameters.

Les cellules progénitrices endothéliales formant des colonies (EFCFs) sont issues decellules CD34+ de la moelle osseuse humaine. Peu de données concernent l’expression dufacteur tissulaire (FT) lors de cette différenciation endothéliale. Outre son rôle dansl’initiation de la génération de thrombine, le FT est impliqué dans l’angiogenèse.Nous montrons que les cellules CD34+ expriment le FT mais non ses isoformes. LesECFCs expriment peu de FT à l’état basal. En revanche, leur stimulation par le TNF-α induitune augmentation de l’expression de FT, et la génération de microparticules pro-coagulantes.Nous avons analysé les modifications fonctionnelles induites par cette stimulation. Nosrésultats montrent que l’expression de FT par les ECFCs est responsable d’une activité procoagulante majeure, alors que les propriétés angiogéniques ne semblent pas affectées.L’expression du tissue factor pathway inhibitor (TFPI) a été évaluée, ainsi que la capacité desmicroparticules issues de ECFCs à générer des métalloprotéinases (MMP2-, MMP-9).Une évaluation de la stabilité chromosomique des cb-ECFCs durant leur expansion aété réalisée, mettant en évidence des anomalies de nombre, mais pas d’anomalies destructures. Les conséquences de ces résultats en termes de thérapie cellulaire appliquées auxpathologies cardio-vasculaires sont discutées. Enfin, nous évoquons la possibilité deconsidérer l’expression de FT comme un marqueur de différenciation cellulaire. / Endothelial colony-forming cells (ECFCs) can be obtained from human bone marrowCD34+ cells. In spite of the essential role of the tissue factor (TF) in coagulation triggeringand angiogenesis, its expression during endothelial differentiation is not established. We showthat CD34+ cells express TF, but not TF splicing forms. ECFCs express a small amount of TFat baseline level. In contrast, ECFCs express TF high levels of TF on response to TNF-α andcan generated highly pro-coagulant microparticles. We have examined the functionalproperties induced by TNF-α stimulation. TF expression confers to ECFCs a strong thrombingeneration capacity without influencing their non-coagulant properties. We have examinedthe co-expression of the tissue factor pathway inhibitor (TFPI) and the ability of ECFCs togenerate microparticles producing metalloproteins (MMP-2, MMP-9).We have performed an evaluation of cb-ECFCs chromosomal stability during theirexpansion. We found quantitative but no structural chromosomal abnormalities. Theconsequences of our observations in the use of cell therapy in cardiovascular diseases arediscussed. We conclude that TF expression may be considered as cell differentiation marker

Le tissu adipeux brun (TABr) est devenu ces dix dernières années le centre d’intérêt de nombreux laboratoires en raison de sa capacité à dissiper l’énergie apportée par les substrats sous forme de chaleur. Chez les mammifères, le développement du TABr intervient à la fin de la gestation et devient fonctionnel à la naissance. Sa capacité thermogénique permet aux nouveau-nés de s’adapter face à l'environnement extra-utérin, puis son activité régresse avec l’âge. Ceci suggère que l’environnement intra-utérin joue un rôle important dans la programmation de la physiologie et du métabolisme du TABr. Dans un modèle bien décrit de retard de croissance intra-utérin, qu’est la carence protéique maternelle (CP), la jeune progéniture CP est normoglycémique malgré un défaut de sécrétion de l'insuline mais développe avec l'âge une résistance à l'insuline et une hyperglycémie. Lors de mon arrivée au laboratoire, des résultats suggéraient un rôle du TABr dans les changements dynamiques du profil métabolique de la progéniture CP en fonction de l'âge. En effet, le TABr des rats CP est hyperactif à 3 mois par rapport aux animaux contrôles alors qu’il revient au niveau des contrôles chez la progéniture CP âgée de 18 mois, ce qui corrèle avec l’apparition des troubles métaboliques caractéristiques du diabète de type 2. Durant ma thèse, mon premier objectif a été de démontrer le rôle causal du TABr dans le maintien de l’homéostasie glucidique chez les jeunes animaux CP. Pour ce faire, nous avons exposé au froid de jeunes rats CP pour solliciter leur TABr et nous avons procédé à l’ablation chirurgicale de ce tissu. Nos résultats montrent que la jeune progéniture CP est mieux protégée que les contrôles à une exposition au froid grâce à l’activité thermogénique accrue de leur TABr. / Brown adipose tissue (BAT) has grown over the last ten years into the center of interest for many laboratories due to its capacity to burn energy derived from metabolic substrates into heat. Indeed, in mammals, the development of BAT occurs at the end of gestation to become fully functional at birth. Its thermogenic capacity allows newborns to face extrauterine environment, and thereafter its activity declines with age. This suggests that the intrauterine environment plays an important role in the programming of BAT physiology and metabolism. In a well-known model of intrauterine growth retardation (IUGR), the maternal protein restriction model (called LP for low protein), the young LP progeny is normoglycemic despite an insulin secretion defect but develops insulin resistance and hyperglycemia with age. When I started my thesis work, available results in the laboratory suggested a role of BAT in the dynamic changes of the LP progeny metabolic profile according to the age. Indeed, BAT of young LP rats is hyperactive at 3 months compared to controls while this activity drops back to control levels in old 18-months LP progeny, consistent with the appearance of a type 2 diabetic phenotype. During my thesis, the first objective was to search for the causal role of BAT in the maintenance of glucose homeostasis in young LP progeny. Using a first strategy, we exposed young LP progeny to a cold challenge to activate their BAT. In a second approach, we performed surgical ablation of their BAT. Our results show that young LP progeny is more protected against a cold challenge than controls, due to the high thermogenic capacity of their BAT. However, BAT ablation induces hyperglycemia in young LP animals showing that this tissue is required to maintain their normoglycemia. This work, published in Diabetes in March 2017, suggests that a deleterious fetal environment could reprogram BAT metabolism. The second objective of my thesis was to identify the molecular mechanisms allowing the maintenance of active BAT in young LP progeny. To do so, we compared two models of BAT activation, ie our LP model and a well-known model of BAT activation with an agonist of β-3 adrenergic receptors. In both cases, when BAT is active, we observed a global increase in microRNA (miRNA) expression associated to augmented miRNA machinery expression, and in particular AGO2 expression. Interestingly, when BAT is inactive in old LP animals, miRNA expression and miRNA machinery expression return to control levels. While activation of mature brown adipocytes in vitro leads to an increase in AGO2 protein expression, partial deletion of this protein is sufficient to decrease the thermogenic activity of these cells. Collectively our data suggest that AGO2 and increased miRNA expression contribute to BAT activation. The manuscript concerning this research is in the review process at Molecular Metabolism. In the third part of my PhD research efforts, I have found that in the BAT of young LP progeny several miRNAs are robustly downregulated. We have focused on let-7cp and miR-22-3p, which have the most severe decrease in expression. Our key finding is that these two miRNAs act synergistically to hinder mature brown adipocyte thermogenic activity. This work is in the process of being finalized for publication. In conclusion, during my PhD training I have revealed several novel findings, which lead to a better understanding of BAT physiology and its dysregulation in situations eventuating in perturbed glucose homeostasis. While additional efforts are certainly needed, these contributions advance our vision to leverage BAT as a promising target for the prevention and/or treatment of metabolic perturbations associated to obesity and type 2 diabetes.