Thèse d'exercice : Pharmacie : Grenoble 1 : 2002. / Thèse : 2002GRE17046. Bibliogr. 163 réf.

Th. 3e cycle--Pharmacochim. moléculaire--Paris 5, 1984. N°: 65.

Une étude a été effectuée a la jonction neuro- musculaire de grenouille pour vérifier l'existence du phénomène d'exocytose, c'est-à-dire la fusion des membranes vésiculaires avec la membrane plasmique lors de la libération de neurotransmetteur. Certaines jonctions neuromusculaires intactes, préalablement incubées avec des collagénases, sont incubées avec du Black Widow Spider Venom (BWSV) afin de provoquer une libération massive de neurotransmetteur et une exocytose des vésicules. Les jonctions sont immédiatement fixées après ce traitement. D'autres jonctions ne sont pas incubées avec le BWSV et servent de contrôle. La présence des membranes vésiculaires dans la membrane plasmique est révélée a l'aide d'un sérum antivésiculaire. La membrane plasmique intacte de la jonction empêche la diffusion des immunoglobulines a l'intérieur de celle-ci. La seule possibilité d'obtenir du marquage sur ces jonctions est donc d'incorporer les membranes vésiculaires a la membrane plasmique pour qu'elles soient exposées à l'extérieur de la terminaison. La position des anticorps est révélée à l'aide de la réaction peroxydase-DAB. Les observations sont effectuées a l'aide d'un microscope avec optique de Nomarski. Les tissus sont ensuite préparés pour les observations en microscopie électronique. Les observations en microscopie optique montrent que la plupart des jonctions marquées se retrouvent sur les muscles incubés avec le BWSV et le sérum antivésiculaire sauf quelques unes qui sont présentes sur les muscles non- incubés avec le BWSV mais incubés avec le sérum antivésiculaire. Aucune jonction marquée n'est observée sur les muscles non-incubés avec le sérum antivésiculaire. Les observations en microscopie électronique révélent du marquage sur la membrane présynaptique des profils de jonctions incubées avec le BWSV et le sérum antivésiculaire. Au contraire, la membrane présynaptique des jonctions non-incubées avec le BWSV est rarement marquée. On observe également sur des coupes transverses de jonctions neuromusculaires (l'intérieur accessible aux immunoglobulines) que le sérum antivésiculaire marque les différents organites impliqués par Heuser et Reese (1973) dans un recyclage local des membranes vésiculaires. Cette étude nous permet de conclure qu'il y a incorporation d'antigènes vésiculaires dans la membrane plasmique lors de l'exocytose massive de neurotransmetteur produite par le BWSV. Cette étude permet également de conclure que l'endocytose est spécifique aux membranes vésiculaires et que ces membranes semblent se disperser dans la membrane plasmique lors de l'exocytose massive produite par le BWSV. / Montréal Trigonix inc. 2018

Les Hyménoptères parasitoïdes ont un développement larvaire s'effectuant au détriment d'un organisme hôte. Pour exploiter au mieux la ressource que représente un hôte arthropode dont la biologie peut présenter certains obstacles tels que la mobilité et le système immunitaire, les parasitoïdes ont développé une diversité modes de vie et de stratégies de virulence. Ce manuscrit replace les parasitoïdes dans leur contexte évolutif afin de mieux comprendre la diversité surprenante de leurs modes de vie. Ces modes de vie conditionnent la nature des interactions dans les systèmes hôte/parasitoïde. Nous verrons comment, par l'utilisation de nombreux facteurs de virulence tel que le venin, les polydnavirus et bien d'autres encore, les parasitoïdes manipulent la physiologie de leur hôte afin de le rendre adéquat à leur propre développement. Ce travail s'est intéressé au modèle endoparasitoïde Hyposoter didymator (Hym., Ichneumonidae). Nous avons ainsi caractérisé les protéines produites dans la glande à venin des femelles et identifié l'ensemble des gènes du polydnavirus associé (HdIV; H. didymator Ichnovirus), grâce à des techniques de protéomique, génomique et transcriptomique. Nous avons également suivi et quantifié les altérations de la physiologie de l'hôte Spodoptera frugiperda au cours du parasitisme et évalué le rôle relatif de différents facteurs dans ces perturbations et dans la réussite parasitaire. Nos résultats ont permis de montrer que seul le fluide du calice contenant HdIV est nécessaire au développement du parasitoïde. En parallèle, nous avons mis à jour une propriété immuno-évasive des œufs d'H. didymator liée à des protéines associées à l'exochorion. L'ensemble de ce travail a permis de dessiner un élégant schéma expliquant la complémentarité spatio-temporelle des facteurs de virulence durant le parasitisme. Finalement, nous avons cherché à mieux comprendre le déterminisme du spectre d'hôte d'H. didymator, ce qui nous a conduit à montrer que les deux stratégies de contournement de la réponse immunitaire (immuno-évasion et infection virale) se révèlent inefficaces chez les hôtes non-permissifs. / Parasitic wasps must deal with physiological features of their host such as mobility, an efficient immune system and a variable metabolism. To ensure successful parasitism in a large range of arthropod hosts, parasitoids display a huge diversity of lifestyle and rely in a variety of virulence factors. In this document, we introduce parasitoid lifestyle in an evolutionary context in order to better understand the parasitoid complexity. As the parasitoid lifestyle drives the host/parasitoid interaction outcome, we discuss for all how the virulence factors such as venom, polydnaviruses and many others are used to ensure successful development of the parasitoid. In this study, we focused on the endoparasitoid Hyposoter didymator (Hym., Ichneumonidae) virulence factors. We thus identified venom proteins and the genes from the associated polydnavirus, HdIV using proteomics, genomics and transcriptomics approaches. Studies on the effect of the venom and the calyx fluid containing the polydnavirus HdIV, reveal that only the calyx fluid is necessary for Spodoptera frugiperda host physiological alteration and parasitism success. Futhermore, this work presents the discovery of a local immune-evasive property of the H. didymator egg exochorion. All these data permitted us to design an effective spatio-temporal model of the virulence factor complementarity used by H. didymator during the parasitism time course. Finally, studies on the H. didymator host range reveals the inefficiency of the different virulence factors in non-permissive hosts, opening insights on the host permissiveness molecular mechanisms.

Les venins animaux, par leur richesse biochimique et la diversité de leurs cibles moléculaires, sont une source importante de molécules dont les applications potentielles sont nombreuses. La recherche de nouveaux médicaments pour remplacer certains antibiotiques devenus inefficaces face à l'apparition de résistances, est un axe fort de la recherche pharmacologique. Depuis plus de 40 ans, la découverte de toxines animales montre que les animaux venimeux peuvent être les « pharmaciens du futur ». Le venin de fourmis est encore peu étudié. Seul celui de quelques espèces a été exploré, avec à chaque fois la mise en évidence de toxines originales. L'objectif de cette thèse a été l'étude du venin de fourmis exotiques sur la base d'une approche pluridisciplinaire qui combine l'analyse biochimique et la toxinologie. Les travaux se sont articulés autour de deux axes principaux : (1) Recherche d'activités biologiques sur insectes et bactéries ; (2) Fractionnement des venins par des techniques séparatives et analyse biochimique des peptides isolés par spectrométrie de masse. Deux espèces de fourmis ont été choisies en fonction de leur mode de vie : Crematogaster striatula, une espèce arboricole et Tetramorium bicarinatum, une espèce terricole. Les différentes activités biologiques de leurs sécrétions venimeuses ont été conduites par test MTT. Le liquide de Dufour de C. striatula en plus de sa capacité à éloigner les espèces concurrentes montre une capacité à paralyser les termites de manière irréversible. Concernant le venin de T. bicarinatum, deux peptides ont été isolés et identifiés par spectrométrie de masse. La bicarinaline, peptide de 20 acides aminés et amidé à son extrémité C-terminale, s'est démarqué par son action antibactérienne à large spectre. Testée sur deux souches de staphylocoques, ce peptide se révèle aussi efficace voire plus puissant que la méllitine, peptide antimicrobien du venin d'abeille. La bicarinaline apparaît comme un candidat potentiel pour la conception de nouveaux traitements antibiotiques. / Animal venoms, by their biochemical richness and diversity of molecular targets, are a highly significant source of new molecules, with numerous potential applications. A major thrust of present pharmacological research now concerns drugs to replace certain antibiotics, proven ineffective due to the appearance of resistant strains. And discoveries of animal toxins over the past 40 years or more, have shown that venomous species could be the « pharmacists of the future », with only a few species of ants' venoms having been studied, but each time resulting in the description of original toxins. The aim of this thesis has been to study the venom of tropical ants using a multidisciplinary approach combining biochemical analysis and toxinology, centred on two main areas: (1) Research into their biological activity on insects and bacteria; (2) Fractionation of venoms using separative techniques, plus biochemical analysis of the peptides isolated using mass spectrometry. Two species of ant have been chosen based on their lifestyles: Crematogaster striatula is arboricolous and Tetramorium bicarinatum, terricolous, and the different biological activities of their crude venoms have been investigated using the MTT test. The Dufour liquid of C. striatula, in addition to its ability to scare away competitors, can definitively paralyse termites. For the venom of T. bicarinatum, two peptides have been isolated, and identified using mass spectrometry. Bicarinalin, a short 20 amino acid residues C-terminally amidated peptide, was notable for its wide spectrum antibacterial activity which, when tested on two Staphylococcus strains, proved to be at least if not more potent than mellitin, the antimicrobial peptide from bee venom. Bicarinalin would thus appear to be a good candidate for the development of new antibiotic drugs.

Les médicaments à base de substances naturelles telles que les plantes et les venins sont de plus en plus développés dans l’industrie pharmaceutique. Le contrôle qualité des matières premières ou teintures mères d’origine végétales ou animales, obligatoire dans un environnement BPF, est bien plus complexe que celui des petites molécules pharmaceutiques de synthèse. En effet, les substances responsables de l’activité thérapeutique recherchée sont souvent mal identifiées et on observe une variabilité qualitative et quantitative naturelle parfois importante, ce qui peut modifier de façon significative leur efficacité. Afin de s’assurer de l’homogénéité de chaque souche reçue, il est demandé, entre autre, de développer des méthodes de contrôle analytique permettant d’obtenir un « profil ou empreinte » analytique de la souche considérée, assimilable à une « carte d’identité » qui servira de référence pour le contrôle des lots utilisés en production. L’empreinte analytique (spectre, chromatogramme, électrophérogramme …) devra permettre une séparation la plus complète possible de l’ensemble des composés présents dans la souche considérée tout en tenant compte de sa « variabilité naturelle » afin d’assurer un contrôle qualitatif et semi-quantitatif.L’étude présentée a consisté à développer une approche analytique originale, combinant électrophorèse capillaire et chimiométrie, afin d’établir des profils électrophorétiques spécifiques («fingerprint») permettant d’effectuer le contrôle qualité de souches brutes de venins de serpents utilisés en thérapeutique. Les venins de serpent sont des mélanges complexes de peptides et de protéines, de plus en plus utilisés dans la conception de nouveaux médicaments. Comme toutes les substances naturelles, la composition des venins de serpents est sujette à une variabilité intra et inter individus relativement importante. De fait, la qualité de la matière première pour la production de médicament devient un challenge. Dans cette étude, l’électrophorèse capillaire s’est révélée comme une technique efficace pour la séparation des divers constituants composant les souches brutes de venins de serpent et l’obtention de leurs empreintes analytiques. L’étude a porté sur 4 venins de serpent, Lachesis muta, Bothrops lanceolatus, Vipera aspis aspis, Naja naja qui sont parmi les plus utilisés en thérapeutique. Une approche chimiométrique a alors été développée afin de tenir compte de variabilité qualitative et quantitative observée entre différents lots. Cette approche originale nous a permis d’extraire les pics d’intérêts (i.e. présents dans chaque lot d’un même venin) et d’établir une empreinte analytique de référence avec des seuils de conformité quantitatifs. / Although the therapeutic potential of natural substances is known for thousands of years in traditional medicine, it knows an increasing renewed interest in modern pharmaceutical industry as being an inexhaustible source of therapeutic active substances for various diseases.However, the quality control of these products, which is necessary to obtain reproducible biological activities and new commercial approvals, remains a great analytical challenge. Indeed, natural substances show a myriad of biological activities that can result from a specific or synergistic effects of many different components and this information remains still mostly unknown. Furthermore, because they are derived from living organisms and hence are affected by biotic and abiotic factors, it is extremely difficult to ensure a constant qualitative and quantitative composition for these natural substances among different batches. Consequently, there is a need to develop analytical strategies able to assess the “sameness” of natural productions that is analytical strategies able to assess required similarity between different batches by integrating acceptable qualitative and quantitative variations.To achieve this, the concept of analytical fingerprint has become more and more popular and is now starting to be accepted by regulatory authorities such as the FDA. This so-called “pattern-approach” aims at: (i) gaining effective and stable information about common features of a given strain (ii) evaluating similarity and difference with chemometric methods.If this concept has been quite largely studied for the quality assessment of herbal medicines, it is very still very little developed for animal active substances like snake venoms, which are of increasing interest in therapeutic research due to their rich composition in peptides and proteins. The routine quality control of venom raw substances is still often limited to a single gel electrophoresis which is clearly insufficient in terms of components resolution to achieve similarity-/dissimilarity between strains.MethodsIn this context, we have developed an original analytical fingerprint strategy that combines capillary electrophoresis and chemometrics. CE is a particularly well suited technique for peptides/proteins separation allowing to obtain complex specific fingerprints. Batches of different snake venoms have been analyzed with many replicates. All electropherograms have been processed using several chemometrics approaches (baseline correction, signals alignment, automatic recognition of common peaks …) to obtain a representative analytical trace that can be used for the quality assessment of different production lots.ResultsWe show that CE is a very well adapted method to produce highly specific and repeatable analytical profiles of different venom strains. Chemometric methods applied are very efficient to produce an average fingerprint for each strain that integrates features common to all batches and define acceptable variations in quantitative composition. Similarity/dissimilarity of different batches can then be assessed in an automatic manner.ConclusionAll presented results show the efficacy of CE combined with chemometrics to assess the quality of snake venom raw substances. It can be easily implemented in industrial quality control. This strategy can be implemented in future for other type of therapeutic substances of animal origin.

Les larves des insectes endoparasitoïdes se développent aux dépens d’un hôte, conduisant à sa mort. Leur réussite dépend de leur capacité à neutraliser la réponse immunitaire de l’hôte (formation d’une capsule mélanisée) et réguler sa physiologie, via l’injection de venin lors de l’oviposition. Bien que les parasitoïdes subissent des changements importants de leur environnement, son impact sur la composition protéique de leur venin a rarement été étudié. Dans cette thèse, j’ai étudié (i) l’impact de la température sur l’interaction immunitaire Drosophile – Leptopilina boulardi et la composition de son venin et (ii) le potentiel évolutif du venin en réponse à différents hôtes. La température influe sur le succès parasitaire de L. boulardi via la capacité de l’hôte à encapsuler et/ou celle du parasite à s’échapper de la capsule. De plus, il y a une plasticité de la composition du venin avec la température. Par ailleurs, une 1ère évolution expérimentale a montré une évolution rapide de composition du venin en réponse à la résistance/sensibilité de l’hôte et un coût à la présence de certains facteurs du venin. La 2nd évolution expérimentale sur des espèces hôtes différentes suggère (i) une spécialisation des parasitoïdes sur l’hôte d’élevage et (ii) une évolution différentielle de la réussite parasitaire (virulence) et de la composition du venin. Le venin assurant la réussite sur différents hôtes contiendrait donc une combinaison de protéines « spécialisées » pour chaque hôte et des protéines à effet « large-spectre » sur certains hôtes testés. Les résultats suggèrent un fort potentiel adaptatif des parasitoïdes en réponse à différents paramètres biotiques et abiotiques. / Endoparasitoid wasp larvae develop at the expense of a host, leading to its death. Their success depends on their ability to overcome the immune response of the host (formation of a melanized capsule) and regulate its physiology, via the injection of venom upon oviposition. Although parasitoids undergo significant changes in their environment, its impact on the protein composition of their venom has rarely been tested. In this thesis, I studied (i) the impact of temperature on the Drosophila - Leptopilina boulardi immune interaction and the composition of its venom and (ii) the evolutionary potential of venom in response to different hosts. Temperature influences the parasitic success of L. boulardi via the ability of the host to encapsulate and / or that of the parasite to escape from the capsule. Besides, there is a plasticity of the venom composition with temperature. A first experimental evolution showed a rapid evolution of the composition of the venom in response to the resistance / susceptibility of the host, and a cost to the presence of certain factors of the venom. The second experimental evolution on different host species suggests (i) a specialization of parasitoids on the rearing host and (ii) a differential evolution of the parasite success (virulence) and the composition of the venom. The venom ensuring success on different hosts would therefore contain a combination of "specialized" proteins for each host as well as "broad-spectrum" effect proteins on some hosts tested. The results suggest a strong adaptive potential of parasitoids in response to different biotic and abiotic parameters.

Les biotechnologies de la reproduction sont aujourd’hui largement utilisées dans le contrôle de la fertilité animale et humaine. Ces techniques présentent cependant des rendements faibles et font actuellement l’objet de nombreuses recherches. Ce travail de thèse s’inscrit dans ce contexte et se focalise sur la recherche de nouvelles molécules pro-fertilité dans l’espèce bovine, et s’articule autour de deux axes : le premier consiste à tester les propriétés pro-fertilité d’une enzyme du métabolisme lipidique sur la maturation ovocytaire, la fécondation et le développement embryonnaire préimplantatoire in vitro, et le deuxième à découvrir des molécules permettant d’améliorer la fécondance des spermatozoïdes. Nous démontrons ici que l’application de l’enzyme améliore de manière significative le nombre et la qualité des embryons au stade blastocyste. Un savoir-faire quant à l’utilisation de cette enzyme (fenêtre de traitement, concentration,…) a été développé. Cette thèse a également permit de caractériser différents composés avec des propriétés différentes dont une molécule originale permettant d’augmenter la vitesse des spermatozoïdes. Ce composé est prometteur car il est aussi actif sur des spermatozoïdes issus du testicule, de l’épididyme ou de l’éjaculat, avant ou après congélation. / The reproductive biotechnologies are now widely used in control of animal and human fertility. However, these technics have low yields and are currently the subject of much research. In this context, the present thesis focuses on the search for new pro-fertility molecules in cattle, organized around two axis : the first one is to test the pro-fertility properties of an enzyme from lipid metabolism on maturation, fertilization and preimplantation embryo development in vitro, and the second one is to discover molecules to improve sperm fertilizing ability. Here, we show that application of the enzyme significantly improve the number and quality of embryos at the blastocyst stage. Expertise in the use of this enzyme (time of treatment, concentration, etc.) was developed. This thesis also allowed the characterization of different compounds with different properties. Among them, one original molecule increase sperm velocity. This compound is promising because it works on sperm from the testis, epididymis or ejaculate before or after freezing.

Pour les parasitoïdes, les hôtes représentent une ressource discrète et limitée. Les femelles vont entrer en compétition pour accéder à cette ressource. La compétition entre des individus exploitant les mêmes ressources limite le succès reproducteur de chacun des concurrents. Des stratégies d'exploitation plus ou moins complexes ont été sélectionnées pour réduire les conséquences de cette compétition. La plus commune est l'évitement du superparasitisme ou du multiparasitisme. Quelques rares espèces comme Eupelmus vuilleti adoptent en situation de compétition interspécifique, une stratégie d'exploitation originale, le kleptoparasitisme, qui consiste à rechercher les hôtes parasités par une espèce concurrente, Dinarmus basalis, pour détruire l'œuf et le remplacer par le sien. Cette stratégie nécessite la capacité de reconnaître les hôtes parasités par D. basalis.<br /> Nous avons étudié les mécanismes de la reconnaissance interspécifique par E. vuilleti des hôtes parasités par D. basalis. E. vuilleti reconnaît des traces d'exploitation de l'hôte déposées à la surface de la graine par les femelles D. basalis. Ces traces d'exploitations sont composés d'hydrocarbures sécrétés par la glande de Dufour et retrouvés sur la cuticule des femelles D. basalis. Ces sécrétions ont un effet attractif sur les femelles E. vuilleti. Une substance protéique produite par la glande à venin semble intervenir également et stimule le comportement de ponte des femelles E. vuilleti.<br /> Nous avons ensuite étudié certains aspects évolutifs pour comprendre quels processus auraient pu permettre la sélection chez cette espèce d'une discrimination interspécifique. Cette reconnaissance est spécifique des populations sympatriques de D. basalis. La réutilisation des hôtes présente certains bénéfices, liés notamment à la réutilisation de l'orifice de D. basalis et à la différence structurelle de l'ovipositeur des deux espèces, qui pourraient constituer un avantage adaptatif. Le kleptoparasitisme ne semble être une stratégie efficace que lorsque la compétition entre les deux espèces est intense. La sélection de la discrimination interspécifique serait directement liée aux aptitudes compétitrices des deux espèces. Une variabilité génétique importante, associée à une plasticité comportementale pourrait permettre aux femelles d'adapter leur stratégie d'exploitation en fonction des conditions de compétition.

Who has never heard anything about leadership? This concept appears almost everywhere: in the classroom, on TV program, in reviews, in books, etc. However, who really knows about the real nature of leadership? Most of you might have a good image of it in mind. However, the reality is far different. How many of you have ever listened to stories whereby people were stressed or were depressive due to their job? In this thesis, we will expose how the business environment is "contaminated" by leaders presenting toxic behaviours. Once toxic behaviours occur in the company, the entire system becomes "alienated", its welfare is undermined. Leaders, in our view, act like snakes which, with its venom contaminate, step by step, their environment. The best way to erase toxins, in such surrounding is to be first aware of its root. For knowing this issue, please, attach your belt, the travel will start …