Th. 3e cycle--Sci des matér.--Toulouse--I.N.P., 1982. N°: 119.

Th.--Pharm.--Paris, 1869-05-29.

L’objectif de ces travaux a été d’étudier le rôle des exopolysaccharides dans la formation des biofilms de Listeria monocytogenes et dans leur résistance face à des procédures de nettoyage rencontrées en entreprise dans des circuits fermés. Nous avons montré que l’exopolysaccharide majeur présent dans la matrice extracellulaire des biofilms de L. monocytogenes était de l’acide téichoïque identique à l’acide téichoïque pariétal. Nous avons identifié que sur 93 souches de sérotype 1/2a étudiées la moitié présentaient une mutation sur le gène lmo2550 ce qui pouvait entraîner la non-ramification de l’acide téichoïque avec le résidu N-Acétylglucosamine (GlcNAc). Des mutants de la souche de référence EGD-e inactivés pour les gènes lmo2549 ou lmo2550 intervenant dans la ramification de l’acide teichoïque par le GlcNAc ainsi que des mutants inactivés pour les gènes lmo2537 ou tagO1tagO2 intervenant dans la voie de biosynthèse des acides téichoïques ont été étudiés. Cela nous a permis de montrer que l’absence de GlcNAc sur les acides téichoïques avait modifié les propriétés de surface de L. monocytogenes, diminué l’adhésion à l’acier inoxydable et modifié l’architecture des biofilms de 48h. Par ailleurs, ils étaient plus sensibles à une procédure de nettoyage en circuit fermé avec un détachement plus important, une modification de l’architecture des biofilms et la présence uniquement de cellules viables non cultivables et mortes après passage d’un flux de soude. Le but de ces travaux était de mieux comprendre le rôle de la matrice extracellulaire dans la formation des biofilms de L. monocytogenes pour ensuite trouver le meilleur moyen de l’éradiquer dans l’environnement industriel. / The aim of this work was to study the role of exopolysaccharides in the formation of Listeria monocytogenes biofilm and their resistance to cleaning procedure in industry. We showed that the major exopolysaccharide present in the extracellular matrix of L. monocytogenes biofilm was teichoic acid, which was identical at the structure to the parietal teichoic acid. We identified that 50% of 93 strains of 1/2a serotype studied had a mutation in the lmo2550 gene that could lead to non-branching of the teichoic acid with the N-Acetylglucosamine residue (GlcNAc). We therefore examined mutants of EGD-e reference strain which had inactivated lmo2549 or lmo2550 or lmo2537 or tagO1tagO2 genes allowing highlighting the absence of the GlcNAc residue on teichoic acids. The mutation of these genes had changed the L. monocytogenes surface properties, decreased the adhesion to stainless steel and modified the architecture of 48h-biofilms. Furthermore, they were more susceptible to a circuit cleaning procedure with an important detachment, a change in the architecture of the biofilm and the presence of non-cultivable but viable cells and dead cells after passage of the caustic soda flow versus the wild-type EGD-e strain. The aim of this work was to better understand the role of the extracellular matrix in the formation of L. monocytogenes biofilm and then find the procedure to eradicate it in the industrial environment.

Le psoriasis est une maladie inflammatoire chronique affectant principalement la peau. Au niveau cutané, cette pathologie est caractérisée par une hyperprolifération de l'épiderme ainsi qu'un déséquilibre du métabolisme des acides gras polyinsaturés (AGPIs) contribuant à la boucle d'inflammation chronique. Les AGPIs oméga-3, dont l'acide eicosapentaénoïque (EPA), possèdent des propriétés anti-inflammatoires bénéfiques pour le psoriasis. Toutefois, leur potentiel thérapeutique préserve une faible crédibilité, d'une part parce que certaines observations découlant des études cliniques demeurent contradictoires, et d'une autre part parce que leurs mécanismes d'action dans le psoriasis demeurent peu connus à ce jour. D'une autre part, l'équipe de recherche du Dre Roxane Pouliot a antérieurement démontré le potentiel thérapeutique des oméga-3 sur un modèle de psoriasis *in vitro*. Dans ces travaux, il a été observé que l'EPA était fortement converti en un certain médiateur lipidique anti-inflammatoire, soit l'acide 18-hydroxy-eicosapentaénoïque (18-HEPE). Sur la base de cette observation, il a été suggéré que le 18-HEPE pourrait jouer un rôle pivot dans le mécanisme d'action des oméga-3 dans le psoriasis. C'est pourquoi l'objectif principal de ce projet de recherche était d'évaluer la bio-action du médiateur lipidique 18-HEPE dans le contexte du psoriasis *in vitro*. Pour ce faire, des substituts cutanés sains et psoriasiques ont été produits par génie tissulaire. Les substituts psoriasiques ont reçu des milieux de culture supplémentés ou non avec 0,1 µM de 18-HEPE. Une co-culture de kératinocytes psoriasiques et de lymphocytes T activés a également été réalisée en administrant des milieux de culture supplémentés ou non avec des doses de 18-HEPE allant de 0,1 à 1 µM de 18-HEPE. Les analyses ont révélé que le 18-HEPE ne module pas l'hyperprolifération ni certains marqueurs dérégulés dans l'épiderme des substituts psoriasiques. Également, le 18-HEPE a modulé le profil lipidique des substituts psoriasiques, et ce probablement en s'insérant dans les phospholipides membranaires et en modulant l'activité des enzymes de conversion. De plus, le 18-HEPE a modulé le profil sécrétoire des kératinocytes psoriasiques en présence de lymphocytes T activés, et ce en diminuant la sécrétion des cytokines pro-inflammatoires CXCL10 et IL-8. Finalement, il est suggéré que le 18-HEPE pourrait générer ses effets observés en induisant l'apoptose des lymphocytes T par une hausse d'expression du récepteur Fas à leur surface, puis en diminuant la phosphorylation du récepteur CXCR4. En bref, ce projet de recherche a mis en lumière la bio-action du médiateur lipidique 18-HEPE dans le contexte du psoriasis. Sur la base des observations avec nos modèles *in vitro*, il est conclu que le 18-HEPE ne joue pas un rôle pivot dans le psoriasis, mais qu'il pourrait tout de même contribuer en partie aux effets bénéfiques des oméga-3 dans le psoriasis. / Psoriasis is a chronic inflammatory disease primarily affecting the skin. Psoriatic skin is characterized by hyperproliferation of the epidermis as well as an imbalance in the metabolism of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) contributing to the chronic inflammation loop. N-3 PUFAs, including eicosapentaenoic acid (EPA), have beneficial anti-inflammatory properties for psoriasis. However, their therapeutic potential retains low credibility, on the one hand because certain observations resulting from clinical studies remain contradictory, and on the other hand because their mechanisms of action in psoriasis remain little known to date. Dr. Roxane Pouliot's research team previously demonstrated the therapeutic potential of n-3 PUFAs on a model of psoriatic skin reconstructed *in vitro* by tissue engineering. In this work, it was observed that EPA was highly converted into a specific anti-inflammatory lipid mediator, namely 18-hydroxyeicosapentaenoic acid (18-HEPE). Based on these observations, it has been suggested that 18-HEPE may play a pivotal role in the mechanism of action of n-3 PUFAs in psoriasis. Therefore, the main goal of this research project was to evaluate the bio-action of the lipid mediator 18-HEPE in the context of psoriasis *in vitro*. To do this, healthy and psoriatic skin substitutes were produced by tissue engineering. The psoriatic substitutes received culture media supplemented or not with 0.1 µM of 18-HEPE. A co-culture of psoriatic keratinocytes and activated T lymphocytes was also carried out by administering culture media supplemented or not with doses of 18-HEPE ranging from 0.1 to 1 µM of 18-HEPE. Analyzes revealed that 18-HEPE does not modulate hyperproliferation nor some of the dysregulated markers in the epidermis of psoriatic skin substitutes. Also, 18-HEPE modulated the lipid profile of psoriatic substitutes, probably by inserting itself into membrane phospholipids and modulating the activity of converting enzymes. Also, 18-HEPE modulated the secretory profile of psoriatic keratinocytes in the presence of activated T cells, mainly by decreasing the secretion of the pro-inflammatory cytokines CXCL10 and IL-8. Finally, it is suggested that the observed effects of 18-HEPE could be mediated by the induction of T cell apoptosis by an increase in expression of the Fas receptor on their surface and by a decrease in the phosphorylation of the CXCR4 receptor. In summary, this research project shed light on the bio-action of the lipid mediator 18-HEPE in the context of psoriasis. Based on observations with our *in vitro* models, it is concluded that 18-HEPE does not play a pivotal role in psoriasis but may still contribute in part to the beneficial effects of n-3 PUFAs in psoriasis.

Les acides ont été abordés pour leur capacité unique à forger des ponts H et pour l'étude de la réaction de dissociation d'un acide. Les propriétés des acides aux surfaces sont mal connues et sont particulièrement intéressantes dans le contexte actuel visant la compréhension et le contrôle de paramètres environnementaux et atmosphériques. Les surfaces des objets dans les zones habitées sont généralement recouvertes d'une couche d'eau. L'état de la molécule acide dans cette strate superficielle est capital pour la chimie atmosphérique. Dans la première partie de cette thèse, l'analyse vibrationnelle est utilisée pour comprendre la nature du couplage vibrationnel entre les modes d'élongation de HF et de cisaillement de H2 O qui sont colinéaires à la liaison hydrogène entre ces deux molécules. Le potentiel intermoléculaire ressenti par ces deux molécules étant unique, il correspond aux forces ressenties dans les deux phénomènes. L'identification de la nature de ce potentiel, davantage covalent (partage électronique et recouvrement orbitalaire) ou davantage électrostatique (interactions coulombiques ou dipolaires), a révélé que l'utilisation d'une approximation électrostatique dans le contexte d'un pont hydrogène fort est insuffisante. Ces interactions intermoléculaires sont mal représentées qualitativement et quantitativement par un potentiel de type coulombien. La deuxième partie de cette thèse s'intéresse au p Ka de l'acide nitrique à la surface de l'eau. Pour sonder l'état de la molécule, la spectroscopie d'absorption des rayons est particulièrement appropriée : la distinction entre l'acide nitrique et le nitrate est entièrement caractérisée par leur structure électronique, soit les états sondés par l'absorption des rayons X. L'empreinte spectrale de la liaison N - OH antiliante sert de critère pour identifier la présenc-e d'acide nitrique moléculaire à la surface de l'eau amorphe. Les spectres de l'acide nitrique moléculaire et de l'ion nitrate en solution dans l'eau amorphe sont ensuite utilisés pour décomposer les spectres NEXAFS au seuil de l'azote suivant une procédure d'optimisation (moindres carrés). En utilisant l'isotherme de Langmuir, un recouvrement saturant d'adsorption dissociative d'acide nitrique sur l'eau amorphe 0.25 L a été identifié à une température de 80 K. Pour étudier la dissociation en fonction de la température, l'acide nitrique a été dosé à 23 K puis chauffé. Lorsqu'il est chauffé, l'acide nitrique se dissocie davantage à la surface de l'eau amorphe. Cet effet est lent jusqu'à T > 110 K où la diffusion des molécules d'eau de surface est plus rapide. L'acide nitrique se dissocie alors complètement, même si le recouvrement choisi était supérieur au recouvrement de saturation. Comme le comportement est irréversible suite à un retour à 23 K, il a été conclu que l'acide nitrique moléculaire est métastable à la surface de la glace amorphe. Les conditions pour préparer un échantillon de nitrates pur à la surface ont été déterminées et l'acide a été identifié comme fort à la surface. Suivant les résultats de spectroscopie NEXAFS de l'acide nitrique à la surface, des nitrates de surface sont synthétisés pour comparer leur taux de photodestruction avec celui des nitrates piégés dans le massif. Cette problématique en lien avec la chimie atmosphérique vise à reproduire les flux de NO x émis du névée en étudiant différentes hypothèses physicochimiques, dont l'amplification du taux de destruction à la surface de la glace. En comparant les taux de destruction des nitrates adsorbés sur la glace à ceux des nitrates dissous dans la glace, un facteur d'amplification de 4-6 du taux de destruction a été identifié à la surface de la glace. Comme les modes d'élongation asymétriques du nitrate sont extrêmement sensibles à la solvatation de l'anion, il a été découvert que la photolyse des nitrates de surface est plus efficace à cause des molécules possédant une géométrie distordue s'éloignant de la symétrie D 3h . En utilisant ce taux de photolyse, les flux de NOx en phase gazeuse ont été abordés dans un modèle numérique de dynamique d'échange entre la phase solide (glace) et la phase gazeuse (air) en utilisant les paramètres physico-chirniques issus des études en milieux naturels. [symboles non conformes]

Thèse doctorat : Biochimie : Villeurbanne, INSA : 2006. Thèse doctorat : Biochimie : Faculté des Sciences et Techniques de Mohammedia : 2006. / Thèse soutenue en co-tutelle. En fin de thèse, 2 articles de périodique rédigés en anglais. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 160-201. Réf. bibliogr. p. 8-9.

Ce travail concerne la synthèse de courts glycopeptides pouvant adopter une structuration secondaire définie. Les chaînes b-peptidiques peuvent se structurer sur de courtes séquences oligomèriques. C’est pourquoi les b-peptides ont été choisis pour réaliser ce travail, de plus ils sont résistants aux peptidases et aux protéases. Nous nous sommes intéressés à la préparation de ce type d’oligomères artificiels modifiés en les liants à des unités sucres. Nous souhaitons étudier l’influence de la glycosylation de chaînes b-peptidiques, et déterminer si la structuration est conservée lorsque la chaîne est « décorée » par des résidus sucres. Dans ce contexte, nous avons présentés l’homo-oligomérisation de glyco-amino acide artificiel formant une nouvelle classe de carbopeptoïdes. Une analyse conformationnelle par modélisation moléculaire et par des techniques spectroscopiques (RMN, DC, IR) a été menée sur cette première classe d’oligomères. Un second aspect de notre travail à consisté à synthétiser des C-glycosyl-b3-amino acides et des O-glycosyl-b3-amino acides. Ces monomères sont, en effet, des unités centrales dans la formation de glycosyl-b-peptides. Finalement ; nous nous sommes intéressés à la synthèse d’une nouvelle classe d’analogues de glyco-b-amino acide appelée les Na-(C-glycosyl)-hydrazino acides. / The objective of this work was the design and synthesis of short glycopeptides that can fold into well defined and typical secondary structures. b-Peptides frameworks are capable of forming structurally well-defined and predictable structures on short sequences and were therefore chosen for our purpose. In addition, b-peptide backbones are resistant to peptidases and proteases. We were interested in preparing such artificial oligomers modified, like a vaste majority of proteins, by linkage to carbohydrates. The study of carbohydrate-functionalized b-peptides is expected to bring important information concerning the structural stability of such glycoconjugates. In this context, we have presented the homo-oligomerisation of the unnatural glyco-amino acid into a new class of carbopeptoïds. The conformational preference of this first class of oligomers has been assessed by spectroscopic techniques (NMR, IR, CD) and calculations. Another part of this work concerned the synthesis of C-glycosyl-b3-amino acids and O-glycosyl-b3-amino acids as building blocks in the construction of glyco-b-peptides. Finally, we were interested in the synthesis of a new class of glyco-b-amino acids analogues, which are called Na-(C-glycosyl)-hydrazino acids.

Dans ce travail, les structures et les propriétés de plusieurs nanocomposites à base de Polyaniline sont étudiées avec le double objectif de réaliser un capteur d’ammoniac à très faible seuil de détection et une structure de blindage électromagnétique légère. Les aspects relatifs à la structure de bande, le dopage, le transport électronique et les phénomènes de percolation sont abordés. Ensuite, l’élaboration des composites se fait par le dopage de la PAni par l’acide camphre-sulfonique (CSA), qui permet la protonation de la PAni sous sa forme isolante (émeraldine base), avec un rapport molaire variant de 5% à 50%. Cependant, sous sa forme dopée (sel d’émeraldine), la PAni possède des propriétés mécaniques incompatibles avec les applications envisagées il est donc indispensable de réaliser des mélanges avec des thermoplastiques pour associer les propriétés électriques du polymère intrinsèquement conducteur aux propriétés mécaniques du thermoplastique. La conception du capteur d’ammoniac à été faite en plusieurs étapes: nous avons particulièrement étudié l’influence de la nature de la matrice hôte et l’effet du taux de dopage sur les caractéristiques métrologiques des capteurs. Le choix de la matrice ainsi que la stœchiométrie entre PAni et acide impactent directement le seuil de détection et l’amplitude de la réponse du capteur. Les résultats obtenus dans cette première partie du travail montrent qu’il est possible de détecter des teneurs d’ammoniac de l’ordre de 10 ppb en utilisant des composites à base de PAni dopée CSA avec un rapport molaire de 25%, et dispersée dans une matrice Polyuréthane (Pu). Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons développé des matériaux hybrides multicouches, en incluant des nanoparticules magnétiques dans les composites conducteurs à base de PAni. L’optimisation des propriétés électroniques du matériau a permis de concevoir une structure bicouche qui répond aux besoins industriels (efficacité de blindage (SE) > 40 dB) et militaires (SE > 80 dB) de blindage électromagnétique. Les épaisseurs totales qui ont été déterminées sont de 530µm pour SE>40dB et 870µm pour SE>80dB. Les structures réalisées, sont également capables d’absorber une grande partie des ondes incidentes, leurs coefficients d’absorption sont supérieurs à 4dB sur la bande de fréquence [8-18GHz]. / In this work, the structure and the properties of Polyaniline (PAni) based nanocomposites are investigated with the dual objective of conceiving an ammonia sensor with very low detection limit and a light electromagnetic shielding structure.Aspects relating to the band structure, the doping, the electron transport and percolation phenomena are discussed. Then, the preparation of composites was made from the doping of PAni by Camphor Sulfonic Acid (CSA), which allows the protonation of PAni in its insulating form (Emeraldine base). The molar ratio of the protonation ranges from 5% to 50%. However, when the PAni is doped, the mechanical properties are not compatible with the targeted applications. Therefore, it is essential to make blends with thermoplastics to combine the electrical properties of PAni with the mechanical properties of thermoplastic. In case of ammonia sensor, we particularly studied the influence of the nature of the host matrix and the effect of the doping level on the sensor metrological characteristics. The choice of the matrix and the stoichiometry between PAni and acid directly impact the detection threshold and the amplitude of the sensor response. The results obtained demonstrate the possibility to detect concentrations of ammonia of about 10 ppb using composite based on PAni doped CSA, with a molar ratio of 25%, dispersed in Polyurethane (Pu) matrix. In the second part of this work, we have developed a hybrid multilayer material, based on PAni doped CSA and magnetic nanoparticles. The influence of electrical properties of each layer on the material performance was studied. A bilayer structure has been optimized for industrial standards (shielding effectiveness SE>40 dB) and military standards (SE>80 dB) of electromagnetic shielding. The total thicknesses that were retrieved are 530µm for SE>40 dB and 870µm for SE>80 dB. The realized structures are also able to absorb much of the incident waves, their absorption coefficients are greater than 4 dB over the frequency band [8-18GHz].

Les protéines subissent progressivement des modifications post-traductionnelles non-enzymatiques au cours du vieillissement ou dans certains états pathologiques. La protéine-L-isoaspartyl méthyltransférase (PIMT) est une enzyme qui reconnaît et répare les résidus anormaux L-isoaspartyl des protéines. Récemment, il a été démontré dans notre laboratoire que l'expression de la PIMT est stimulée par l'acide valproïque, un médicament anti-épileptique, via la voie de signalisation glycogènen-synthase-kinase-3 (GSK-3)/β-caténine. Dans cette étude, afin d'acquérir de nouvelles informations sur les voies de signalisation activées par l'acide valproïque régulant le niveau d'expression de la PIMT, les cellules d'astrocytome U-87 MG et de neuroblastome SH-SY5Y ont été traitées avec le médicament pour étudier l'implication de la voie de l 'extracellular signal-regulated kinase (ERK) dans l'induction de la PIMT. Les résultats montrent que l'acide valproïque augmente la phosphorylation de ERK1/2 sur Thr202/Tyr204 et sur Thr185/Tyrl87, respectivement. Des inhibiteurs pharmacologiques contre les kinases Src, c-Raf, MEK1/2 et ERK1/2 suppriment la phosphorylation de ERK1/2 stimulée par l'acide valproïque empêchant ainsi l'induction de la PIMT par le médicament. En outre, l'inhibition de MEK1/2 par U0126 bloque l'augmentation de la phosphorylation de RSK-1 au niveau des résidus Thr359/Ser363 et de la phosphorylation de GSK-3β sur la Ser9 ainsi que la stimulation de l'expression de RSK-1, de β-caténine et de la PIMT suite au traitement avec l'acide valproïque. L'abolition de RSK-1 par ARN interférant abroge l'induction de l'expression de RSK-1, de β-caténine et de la PIMT ainsi que l'augmentation des niveaux de phosphorylation de RSK-1 et de GSK-3β dépendants de l'acide valproïque. Ainsi, nos résultats démontrent que l'induction de l'expression de la PIMT par l'acide valproïque requiert l'activation de la voie de ERK1/2 incluant RSK-1 qui est responsable de l'inactivation de GSK-3 et en occurrence, la stabilisation de la β-caténine. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Protéine L-isoaspartyl méthyltransférase, Acide valproïque, Épilepsie, Voie de signalisation ERK1/2, RSK-1, GSK-3, β-caténine.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Pharmacie : Nantes : 2008. / Bibliogr.