Les œstrogènes sont impliqués dans le développement et l'homéostasie de nombreux tissus reproducteurs et extra-reproducteurs et influencent de nombreux processus physiologiques et pathologiques. L'action des œstrogènes est relayée majoritairement par le récepteur des œstrogènes ERα dont l'action nucléaire conduit à la régulation transcriptionnelle de ses gènes cibles alors que son activation membranaire induit différentes voies de signalisations cytoplasmiques. Le but de ce travail de thèse a été d'évaluer in vivo les rôles respectifs des effets nucléaires et membranaires dans différents processus physiologiques (modulation de la fertilité, vasculo-protection, prolifération endométriale) ou pathologiques (angiogenèse tumorale) en réponse au 17β-œstradiol (E2). Différents modèles de souris transgéniques ont été utilisés, notamment les souris C451A-ERα présentant une mutation du site de palmitoylation nécessaire à l'adressage membranaire de ERα. Nous avons ainsi pu mettre en évidence la part respective des effets membranaires et nucléaires de ERα dans différents tissus. / Estrogen Receptor ERα is a nuclear receptor, which regulates many physiological functions through estradiol (E2) binding on two cellular sub-localizations: Nuclear ERa is implicated in the regulation of gene expression while membrane ERα (targeting through Cys451 palmitoylation) activates kinase signaling. The main objective of my PhD thesis was to investigate the respective roles of membrane and nuclear ERα signaling in physiological functions (fertility, vascular protection, uterine proliferation) or pathological functions (tumoral angiogenesis) in response to 17β-estradiol, pharmacological tools (EDC, Estrogen Dendrimer Conjugate) or selective ligand as tamoxifen or Estetrol (E4). Two complementary mouse models were used to delineate their respective functions of membrane and nuclear ERa signaling in vivo: ERα-AF20 mice with specific deletion of the AF2 transactivation function necessary to recruit transcriptional coactivators; C451A-ERα mice with specific mutation of the palmitoylation site of ERα necessary for membrane targeting. Furthermore, the specific role of ERα methylation, occurring on Arg264 and essential for ERα/Src/PI3K complex formation, has been evaluated in vivo using mice R264A-ERα. This work demonstrates for the first time the respective role of membrane and nuclear ERα signaling in vivo. We have highlighted some tissue-specific roles of nuclear and membrane signaling in uterus and vascular protection respectively, but also in fertility. These findings contribute to a better understanding of the molecular ERα signaling in vivo which is of major importance for the design of new SERMs (Selective ER Modulators).

L’accident vasculaire cérébral ischémique reste un problème majeur de santé publique, contre lequel l’arsenal thérapeutique reste très limité. L’atorvastatine (AT), utilisée en prévention cardiovasculaire, possède des effets pléiotropes lui conférant un pouvoir protecteur dans l’AVC. Les objectifs de cette thèse étaient d’évaluer et de caractériser les effets neuro- et vasculoprotecteurs de l’AT dans l’ischémie cérébrale, et la part jouée par le récepteur nucléaire PPARα. Des souris C57BL/6J sauvages et KO-PPARα ont été soumises à ischémie-reperfusion (I/R) cérébrale. Elles étaient traitées par AT préventivement pendant 14 jours ou après I/R pendant 24 ou 72 heures. L’effet neuroprotecteur est évalué histologiquement et par des tests fonctionnels moteurs. L’effet vasculoprotecteur est évalué sur l’artère cérébrale moyenne par étude de la fonction endothéliale et sur les microvaisseaux cérébraux par étude de leur structure et des interactions leucocytes-endothélium. Le traitement préventif et aigu par AT induit une diminution du volume lésionnel, et une amélioration de la récupération fonctionnelle chez les animaux traités à la phase aiguë. Le traitement aigu permet de préserver la fonction endothéliale et l’intégrité des microvaisseaux cérébraux, et de limiter les interactions leucocytes-endothélium. PPARα est nécessaire aux effets neuro- et vasculoprotecteurs de l’AT dans l’ischémie cérébrale. Ce travail met en évidence l’intérêt de l’atorvastatine en tant qu’agent neuroprotecteur pléiotrope dans l’ischémie cérébrale. / Ischemic stroke still is a heavy public health burden, as effective therapeutic means remain scarce. Atorvastatin (AT), widely used as a preventive treatment in the cardiovascular field, possesses pleiotropic effects that give it protective properties in stroke. The goals of this work were to assess and characterize the neuro- and vasculoprotective effects of AT in cerebral ischemia, and the part played by PPARα. Wild-type and PPARα-KO C57BL/6J mice were submitted to cerebral ischemia-reperfusion (I/R). They were treated with AT before I/R for 14 days or acutely after I/R for 24 or 72 hours. Neuroprotection is assessed histologically and by a motor functional evaluation. Vasculoprotection is assessed on the middle cerebral artery by evaluating the endothelial function and on cerebral microvessels by evaluating their structure and the interactions between leukocytes and the vascular wall. Preventive and acute treatments with AT induce a reduction in lesion volumes, functional recovery was improved in acutely treated animals. The acute treatment with AT preserves the endothelial function and the microvascular integrity, and reduces the interactions between leukocytes and the endothelium. PPARα is necessary for AT neuro- and vasculoprotective effects to take place. This works highlights the interest of atorvastatin as a pleiotropic neuroprotective agent in ischemic stroke.