La constante augmentation des allergies en début de vie suggère une déficience de régulation immunitaire au cours de cette période. La tolérance orale est un mécanisme clé de régulation au niveau de l’intestin pour le maintien de l’homéostasie immunitaire. L’objectif de ma thèse a été de déterminer dans un modèle murin les mécanismes à l’origine de la tolérance orale en début de vie afin de mieux prévenir le développement d’allergies. L’induction de tolérance orale en début de vie n’est efficace qu’à partir de la 3ème semaine de vie. Le défaut de tolérance orale observé au cours des 2 premières semaines de vie est la conséquence d’un défaut de capture de l’antigène et d’expression de la RALDH (enzyme de conversion du rétinol en acide rétinoïque) par les cellules dendritiques CD103+ mésentériques, résultant en une ignorance de l’antigène. Les taux de rétinol sanguins en période néonatale sont très bas, et un enrichissement du lait maternel en vitamine A permet de corriger cette déficience néonatale ainsi que le défaut de présentation antigénique des cellules dendritiques CD103+. Cet enrichissement permet également de prévenir l’apparition de l’allergie dès les premiers jours de vie. De manière surprenante, alors que chez la souris adulte, la tolérance orale dépend de la génération de lymphocytes T régulateurs, la tolérance orale observée chez les souriceaux âgés de 3 semaines et chez les nouveau-nés ayant reçu de la vitamine A, dépend de la génération de lymphocytes Th1. / Increased prevalence of allergies in early life suggests a deficiency of immune regulation during this period. Oral tolerance is a key immuno-regulatory mechanism in the gut for immune homeostasis. The principal objective of my thesis was to determine in a murine model the mechanisms at the origin of oral tolerance in early life to better prevent allergy development. We found that induction of oral tolerance in early life is effective only from the 3rd week of life. The defect of oral tolerance observed during the first 2 weeks of life is the consequence of a defect in antigen capture and RALDH expression (enzyme which converts retinol in retinoic acid) by mesenteric CD103+ dendritic cells. Serum levels of retinol in neonatal period are very low, and an enrichment of the maternal milk with vitamin A allows to correct this neonatal deficiency as well as the defect of antigen presentation by the CD103+ dendritic cells. This enrichment also allows allergy prevention from the first days of life. To our surprise, while in adult mice, oral tolerance depends on the generation of regulatory T lymphocytes, oral tolerance observed in the 3 week-old mice and in the newborn which received vitamin A, depends on the generation of Th1 lymphocytes. These results demonstrate that vitamin A levels in early life are directly correlated with Th1 differentiation induced by oral administration of allergen, necessary for allergy prevention. This knowledge should now be taken into account for the implementation of allergy prevention strategies, more specific and better adapted to the neonatal period, such as a supplementation with vitamin A.

Ce travail de thèse s’articule en deux parties. Dans une première partie (aspects descriptifs, cohortes SU.VI.MAX et NutriNet-Santé), nous avons mis en évidence différents facteurs influençant le statut en vitamine D, parmi lesquels certains sont modifiables et pourraient ainsi faire l’objet de recommandations de santé publique (exposition solaire modérée, activité physique, maintenance d’un poids normal). Sur la base de ces déterminants, nous avons développé le score VDIP permettant d’identifier de manière simple en pratique clinique des adultes à risque d’insuffisance en vitamine D. Enfin, l’étude des connaissances liées à la vitamine D dans un large groupe d’adultes issus de la population générale a mis en évidence une certaine confusion par rapport aux sources de vitamine D et à ses effets santé établis ou non.Dans une seconde partie (aspects étiologiques, étude cas-témoin nichée dans la cohorte SU.VI.MAX), nous avons mis en évidence qu’un statut plus élevé en vitamine D (parmi des concentrations plasmatiques en 25(OH)D faibles à modérées telles qu’observées dans cette étude) pourrait être associé à une diminution de risque de cancer du sein, de cancer de la prostate et de cancers liés au tabac. Ces associations seraient toutefois modifiées par différents facteurs individuels comme le statut pondéral ou la consommation d’alcool (cancer du sein en particulier). L’étude des différents polymorphismes génétiques a permis de confirmer les résultats observés avec le statut en vitamine D.Dans un contexte où la vitamine D suscite une attention grandissante, les résultats de cette thèse contribuent à mieux connaître les facteurs influençant le statut en vitamine D, à fournir un aperçu détaillé des connaissances/croyances concernant la vitamine D en population générale et fournissent de nouveaux éléments pour une meilleure compréhension du rôle de la vitamine D dans l’étiologie des cancers. Ces travaux pourraient ainsi participer, à terme, à l’optimisation des recommandations de santé publique pour l’amélioration du statut en vitamine D de la population et pour la prévention primaire des cancers. / Two main parts structured this PhD thesis. In the first part (descriptive work, SU.VI.MAX and NutriNet-Santé cohorts), we identified factors that influenced vitamin D status, some of which being modifiable (e.g. moderate sun exposure, physical activity, normal weight) and as such constitute interesting targets for public health policies. Using these determinants, we developed the VDIP score in order to simply identify adults at risk of vitamin d insufficiency. Finally, the study dealing with vitamin D-related knowledge showed that the primary sources of vitamin D-related information were the physicians and the media and that some confusion existed regarding the sources and the proven/unproven health effects of vitamin D.In a second part (etiological work, nested case-control study, SU.VI.MAX cohort), we showed that a higher vitamin D status (within the low-to-moderate range of plasma 25(OH)D concentrations observed in this study) may be associated with a decreased risk of breast, prostate and tobacco-related cancers. These associations were modified by individual factors such as weight status and alcohol intake (in particular breast cancer). The studied genetic polymorphisms confirmed the associations observed with vitamin D status.In a context where vitamin D arouses considerable interest, these results may contribute to a better understanding of the factors that influence vitamin D status, to a better insight of what people know and believe regarding vitamin D and to a better understanding of the role of vitamin D in the etiology of cancer. These PhD findings could eventually contribute to the optimization of public health nutritional recommendations for the improvement of vitamin D status in the population and for cancer primary prevention.

La carence en donneurs de méthyle est assez fréquente dans la période périnatale et au cours du vieillissement. Les donneurs de méthyle alimentaires, l'acide folique et la vitamine B12, influencent la teneur cellulaire en S-adénosylméthionine et S-adénosylhomocystéine et en homocystéine. Le lien entre les donneurs de méthyle et le métabolisme énergétique n'est pas connu, en dépit de leur rôle dans les voies liées à l'épigénétique et la synthèse de molécules méthylées. Nous avons évalué les conséquences d'un régime alimentaire déficient donneur de méthyle, dans le myocarde des ratons au moment du sevrage, soumis à une carence durant la gestation et la lactation. Le régime carencé augmente l'homocystéine plasmatique et S-adénosylhomocystéine myocardique. Les résultats mettent en évidence une cardiomyopathie hypertrophique et un déficit global de l'oxydation des acides gras avec acylcarnitines plasmatiques. Les liens entre le métabolisme des mono-carbones, l'oxydation mitochondriale des acides gras et de cardiomyopathie ont été constatées par des corrélations entre l'homocystéine et les acylcarnitines et le peptide natriurétique de type B. La carence en donneurs de méthyl peut être une condition aggravante de la cardiomyopathie en altérant l'oxydation des acides gras à travers une expression modifiée de PPAR[alpha] et ERR[alpha] et un déséquilibre de l'acétylation / méthylation de PGC1[alpha]. Nous avons montré que l'Hcy et Apo A-I ont été deux facteurs métaboliques déterminants de l'ABI dans une population ambulatoire de volontaires âgés d'une région rurale de la Sicile. L'influence négative de l'Hcy sur Apo A-I et sur le métabolisme des HDL ouvre des nouvelles perspectives sur l'implication de l'Hcy dans la physiopathologie de l'athérothrombose / The deficiency in methyl donors is prevalent in the perinatal period of life and in aging. Dietary methyl donors, folate and vitamin B12, influence the cellular content in Sadenosylmethionine and S-adenosylhomocysteine and increases homocysteine. The link between methyl donors and energy metabolism is not known, despite their role in pathways related to epigenetics and synthesis of methylated molecules. We evaluated the consequences of a diet lacking methyl donors, in myocardium of weaning rats from dams subjected to deficiency during gestation and lactation. The deficient diet increased plasma homocysteine and myocardium Sadenosylhomocysteine. The results evidenced a hypertrophic cardiomyopathy with a global deficit in fatty acid oxidation with increased plasma acylcarnitines. The links between one-carbone metabolism, mitochondrial fatty acid oxidation and cardiomyopathy were ascertained by correlations between hyperhomocysteinemia, short-, medium- and long-chain acylcarnitines, and type-B natriuretic peptide. Methyl donor deficiency may be an aggravating condition of cardiomyopathy by impairing fatty acid oxidation through altered expression of PPAR[alpha] and ERR[alpha] and imbalanced acetylation/methylation of PGC1[alpha]. Finally, in a clinical study we sshowed that the Hcy and Apo A-I were two metabolic factors that influence the « anckle brachial index » in an ambulatory aged Sicilian population. The influence of homocysteine on Apo A-I and HDL metabolism provides new insights on its role on vascular diseases, at a cross-point between atherosclerosis and atherothrombosis

Les oligonucléotides antisens et leurs analogues, tels que les Peptide Nucleic Acids (PNA), ont la capacité d'inhiber ou de moduler l'expression d'un gène cible, de manière spécifique de séquence. Leur utilisation pour des applications thérapeutiques est cependant limitée par leur faible internalisation cellulaire ou leur mauvaise localisation intracellulaire, etnécessite le développement de stratégies efficaces de vectorisation. La Riboflavine, ou vitamine B2, est une vitamine essentielle qui a les caractéristiques requises pour être potentiellement utilisée en tant qu'agent ciblant de vectorisation. Le travail accompli au cours de ce projet de thèse a permis de démontrer la capacité de deux dérivés de la Riboflavine, la Flavine et le Lumichrome, à induire une internalisation par endocytose de PNA conjugués, dans plusieurs lignées cellulaires. En outre, un phénomène d'internalisation photochimique induit par la Rhodamine a été mis en évidence avec des double-conjugués Flavine ou Lumichrome - PNA - Rhodamine et conduit à une sortie efficace des endosomes de ces conjugués. Ce travail de thèse a donc permis de caractériser un conjugué trifonctionnel pour l'internalisation et lalibération cytoplasmique de molécules bioactives. / Antisense oligonucleotides and analogs, such as Peptide Nucleic Acids (PNA), are valuable tools to inhibit or modulate gene expression in a sequence-specific manner. Their successful application for therapeutic purposes is however hampered by poor cellular uptake or incorrect intracellular localization, and requires the development of efficient delivery strategies.Riboflavin, or vitamin B2, is an essential vitamin that could potentially be used as a targeting delivery ligand. We demonstrate in this PhD work the ability of two Riboflavin derivatives, Flavin and Lumichrome, to promote endocytosis-mediated internalization of PNA conjugates in several cell lines. Furthermore, a phenomenon of Photochemical Internalization produced by Rhodamine has been characterized using Flavin or Lumichrome - PNA - Rhodamine conjugatesand is responsible for an efficient release of these conjugates from endosomes. This PhD work has thus led to the characterization of a trifunctional conjugate for the internalization and cytoplasmic delivery of bioactive molecules.

Les bases de données de l’Assurance Maladie ont surtout été créées dans un objectif comptable et non de recherche. Leurs points forts et leurs limites spécifiques sont à prendre en compte dans le cadre de leur usage en pharmacoépidémiologie. Les travaux menés ont porté sur l’évaluation de l’intérêt et des limites de l’utilisation de ces bases dans le cadre des pharmacothérapies de l’ostéoporose. Ont ainsi été investiguées plusieurs questions de recherche de nature descriptive et analytique. Dans un premier temps, nous avons montré que 1) en l’absence de recommandation institutionnelle, il existait une grande variabilité des pratiques dans la gestion des carences en vitamine D, 2) un dosage suivi d’une supplémentation n’était pas suivi de changement majeur dans les consommations de soins des patients concernés et 3) la vitamine D était souvent copréscrite avec les autres molécules disponibles lors de l’initiation d’un traitement de l’ostéoporose conformément aux recommandations (77%). Suite à ce travail, nous avons prolongé ces recherches sur les pratiques de prescriptions dans le cadre de l’ostéoporose dans deux directions: d’une part, nous nous sommes intéressés tout particulièrement aux dosages sériques de la vitamine D, et d’autre part, nous avons évalué la proportion de femmes recevant un traitement de l’ostéoporose suite à une première hospitalisation pour une fracture du poignet. Nous avons montré que l’augmentation massive des remboursements des dosages sériques de vitamine D constatée ces dernières années était essentiellement due à une augmentation du nombre de patients recevant ponctuellement un dosage, sans modification des pratiques de prescription en termes d'âge ni de sexe des patients ni de nombre ou de répétition de ces dosages. Enfin, nous avons mis en évidence que la proportion de patientes ayant un traitement antiostéoporotique suite à une fracture du poignet entre 2009 et 2011 demeurait faible en France (39 %) / French National Health Insurance reimbursement databases were primarily created for economic purpose and not research. Both strengths and limitations have to be accounted for when used in research. The current work has focused on the assessment of the value and limitations of these databases for pharmacoepidemiology studies, particularly in the context of osteoporosis drug therapies. Several descriptive and analytical research questions have been investigated. We described 1) that there was great variability of practices in the management of vitamin D deficiency, 2) patient having an assay followed by supplementation did not change their care consumptions and 3) vitamin D was often prescribed along with other molecules as recommended (77%). Following this work, we extended this research on prescribing practices in the context of osteoporosis management in two directions: the description of the use of serum levels of vitamin D in France and the evaluation of the proportion of women receiving osteoporosis treatment after a first hospitalization for a broken wrist. We observed that the massive increase in repayments of serum levels of vitamin D found in recent years was mainly due to an increase in the number of patients receiving timely prescription dosage rather than a repetition of these assays in a small fraction of the population. Finally, we found that proportion of patients with osteoporosis treatment following a wrist fracture between 2009 and 2011 remained low in France (39%)

Le cancer de la prostate est la deuxième cause de décès masculins par cancer dans les pays industrialisés. PTEN est le gène suppresseur de tumeur le plus souvent muté ou délété dans les cancers de la prostate. Notre étude montre que la perte de Pten induit la prolifération des PEC menant à la formation de PIN. L’hyperprolifération des PEC engendre une réponse de dommages à l’ADN suivie de l’entrée en sénescence des PEC. Des études épidémiologiques ont montré que de faibles taux de Vitamine D sont associés à des cancers agressifs. Nos résultats montrent que Vdr et le Gemini-72, un analogue hypocalcémique de la Vitamine D, a des activités anti-inflammatoires et anti-prolifératives pendant la formation des PIN. De plus, le Gemini-72 induit l’apoptose des PEC sénescentes, module la réponse immunitaire et ainsi réduit le nombre de PIN de haut grade et la réaction stromale. Ainsi, notre étude démontre l’importance de l’axe Vitamine D/VDR dans la carcinogenèse prostatique. / Prostate cancer is the 2nd leading cause of cancer-related deaths in males of western societies. Mutations or deletion of the PTEN locus are common in prostate cancer, and are associated with metastasis and resistance to therapeutic castration. Our results show that Pten-loss induces the proliferation of PEC leading to the formation of PIN. The hyperproliferation of PEC induces DDR followed by senescence entry of PEC. Epidemiological studies highlighted that low Vitamin D levels correlate with aggressive prostate cancer. We show that Vdr and Gemini-72, an hypocalcemic Vitamin D analog, have anti-proliferative and anti-inflammatory activities during PIN formation. Moreover, the Gemini-72 induces apoptosis in senescent cells, modulates the immune response and consequently decreases the number of High Grade PIN and reduces the stromal reaction. Thus, our study demonstrate the major role of Vitamin D signaling in prostate carcinogenesis.

Les glucides sont omniprésents dans la nature et jouent un rôle clé dans divers processus de reconnaissance moléculaire. Nous avons réalisé la conception et la synthèse de quatre types de dérivés glucidiques qui se divisent en 4 chapitres. Le le` chapitre est consacré à la synthèse d'analogues C glycosidiques de l'arbutine, une hydroquinone glycosylée, inhibiteur de la tyrosinase utilisé pour le blanchissement de la peau. Le 2è' chapitre concerne la synthèse d'analogues C glycosidiques de la vitamine E avec comme objectif d'améliorer ses propriétés antioxydants. Le 3e' chapitre est consacré à la synthèse des glycosides photolabiles pour la réalisation de glycopuces. Via l'ouverture régiosélective du 4,6 0 (o nitro)benzylidene des methyl glycopyranosides, suivie d'une C 4 épimerization, plusieurs 6 0 (o nitro)benzyl glycopyranosides ont été préparés. Enfin, le chapitre 4 est consacré à la synthèse des C glycosyl amino acides comme inhibiteurs potentiels de PTP 1B, cible potentielle pour le traitement du diabète de type II. Les résultats biologiques montrent que ces molécules inhibent l'enzyme avec IC50 de l'ordre de micromolaire.

L'expression de l'information génétique est régulée par des facteurs de transcription. Parmi ces facteurs, le récepteur de la vitamine D (VDR) appartient à la famille des récepteurs nucléaires, activables par la fixation d'un ligand. La forme active de la vitamine D, le Calcitriol, est le ligand naturel du VDR et est impliqué dans de nombreuses fonctions biologiques telles que l'homéostasie du calcium et du phosphate, l'inflammation, la différenciation et la prolifération cellulaires et l'apoptose. Cependant, ses actions intrinsèques génomiques s'accompagnent d'effets hypercalcémiques non-génomiques qui limitent ses applications thérapeutiques. Dans l'objectif de dissocier les actions anti-tumorales du Calcitriol de ses effets hypercalcémiques pour des applications thérapeutiques, le challenge consiste à différencier précisément les acteurs de la voie non-génomique de ceux de la voie génomique. Précédemment, le résidu Leu337 du VDR de poisson-zèbre a été identifié comme jouant un rôle majeur dans l'adaptabilité du domaine de fixation du ligand. Une étude classique de mutagenèse a mis en évidence un résultat surprenant : le mutant VDR Leu337His abolit l'activité génomique du VDR en présence du Calcitriol mais présente une activité transcriptionnelle identique au récepteur sauvage en présence du ligand synthétique à double chaîne latérale Gemini. Mon travail de thèse a consiste à comprendre les bases structurales de cette sélectivité. Les résultats présentés montrent que tout comme les VDR sauvages humain et du poisson-zèbre, les VDR mutés de ces deux espèces se comportent de manière similaire en présence des ligands Calcitriol et Gemini en termes d'affinités de liaison et de transactivation. L'étude structurale a mis en évidence une interaction cruciale pour la stabilisation du ligand naturel. En revanche, la mutation Leu337His a un effet silencieux en présence du Gemini et de deux analogues du Gemini que nous avons étudiés. De plus, les résultats structuraux révèlent que les ligands à deux chaînes latérales sont moins sensibles aux modifications affectant le réseau de contacts entre les résidus de la poche et le ligand. Mes travaux de thèse ont permis d'établir les bases structurales et moléculaires pour la création d'un modèle animal in vivo original (souris génétiquement modifiée exprimant le VDR muté) qui permettra d'éteindre ou d'allumer le VDR nucléaire selon la présence de Calcitriol ou de Gemini, et ainsi de dissocier la voie génomique de la voie non-génomique induite par le Calcitriol. Ce travail de thèse s'inscrit dans une approche pluridisciplinaire, allant de l'atome à l'organisme et l'intégration de l'ensemble des données in vivo permettra une meilleure compréhension de la signalisation induite par l'hormone Calcitriol et le développement de nouveaux traitements hautement spécifiques.

Aus der Einleitung: "Vitamine sind Produkte ernährungsphysiologischer Experimente, die seit den 1890er Jahren durchgeführt wurden und Aufklärung über gravierende Erkrankungen in niederländischen und britischen Kolonien liefern sollten. Ihren Namen erhielten sie 1912 durch den polnischen Biochemiker Casimir Funk.1 Die Identität der Vitamine war durch ihre Leistung bei der Heilung von Mangelkrankheiten bestimmt. Im angloamerikanischen Raum und später in der übrigen Welt etablierte sich rasch eine alphabetische Nomenklatur: Vitamin A verhütet die Augenkrankheit Xerophthalmia, Vitamin B verhütet Beriberi, Vitamin C verhütet Skorbut. Zu diesen Vitaminen kamen in den 1920er Jahren das antirachitische Vitamin D, das Antisterilitäts-Vitamin E und das blutungsstillende Vitamin K hinzu. Die schon in geringsten Mengen gegebene Leistungsfähigkeit dieser Wirkstoffe weckte große Erwartungen, die weit über die experimentell herausgearbeitete Kompetenz hinausgingen. Schon über die von der IG Farben als Betaxin oder Betabion vertriebenen Vitamin B1-Präparate ließ sich jedoch zunächst nicht mehr sagen, als dass sie Beriberi heilten, was für den Inlandsmarkt keine besonders lukrativ erscheinende Aussage war.2 Der Schweizer Historiker Beat Bächi zeigt eindringlich, dass auch der weltweit führende Schweizer Vitamin-C-Produzent Hoffmann-La Roche noch Ende der 1920er Jahre die therapeutischen und kommerziellen Aussichten der Askorbinsäure nicht bestimmen konnte. Die Verwendung als Skorbutheilmittel spielte natürlich keine große Rolle. Es schien aber möglich, dass sich der spezifische Einfluss, den das Vitamin auf die oxydoreduktiven Vorgänge des Organismus ausübe, auch in anderen therapeutischen Richtungen auswirken könne. Bächi verweist darauf, dass die Propagandabteilungen der pharmazeutischen Firmen eine markante Rolle bei der Etablierung von Anwendungsgebieten spielten. Aber mehr noch setzte sich für alle Vitamine die Indikationsstellung Hypovitaminosis durch, der relative Vitaminmangel, mit der Vitamingaben für einen letztlich unbegrenzten Bereich an Erscheinungen empfohlen werden konnte.3 Vitamintherapien richteten sich nicht an die an Avitaminosen leidenden Kranken, sondern an Gesunde, die aufgrund von Hypovitaminosen noch nicht gesund genug waren bzw. Mangelkrankheiten vorbeugen wollten. Vor allem das Vitamin C wurde in den 1930er Jahren als universal einsetzbares Mittel zur Stärkung und Optimierung des Organismus konzipiert." [...]

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Paris 12 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 68-75.