Lors de la grossesse, différentes complications peuvent survenir et amener des conséquences néfastes sur la santé de la mère et du foetus. Par exemple, une malformation du placenta peut mener à des conditions pathologiques telles le retard de croissance intra-utérin ou la pré-éclampsie. Ces maladies semblent, respectivement, être causées par un désordre lors de la différenciation des cytotrophoblastes en syncytiotrophoblastes et une altération du transport de calcium de la mère au foetus. Il est donc essentiel de découvrir les mécanismes cellulaires et moléculaires qui régissent ces phénomènes afin de pouvoir, dans l'avenir, contrer le développement de telles conditions pathologiques. Chez la souris, le transport placentaire du calcium est dépendant du peptide apparenté à la parathormone (PTHrP) et son fragment N-terminal est impliqué dans le processus de différenciation des trophoblastes. Ainsi, cette étude a pour but premier de découvrir si la PTHrP (1-34) régule le transport calcique à travers les syncytiotrophoblastes humains. Par ailleurs, comme les Mitogen Activated Protein Kinases (MAPK) ERK1/2 et p38 sont impliquées dans le processus de différenciation des trophoblastes humains, cette étude vise aussi à déterminer si la PTHrP (1-34) peut stimuler la différenciation des trophoblastes humains via ces deux MAPKs. Il a tout d'abord été nécessaire de mettre au point un milieu de culture sans sérum pour observer les effets directs de l'hormone sur la différenciation cellulaire. Les cellules trophoblastiques sont isolées à partir de placentas humains frais et cultivées dans un milieu de culture sans sérum où la PTHrP est ajoutée en concentrations croissantes. Tout d'abord, la cytotoxicité cellulaire des différents traitements a été mesurée. La différenciation des cellules trophoblastiques est ensuite mesurée de manière biochimique par le dosage de l'hormone hCG et, de manière morphologique, par l'observation de la fusion cellulaire. L'activation des voies de signalisation de ERK1/2 et p38 est observée par irnmunobuvardage de type Western et par la capacité de l'hormone de réactiver la voie de signalisation suite à son blocage par un inhibiteur spécifique. La captation du calcium par les syncytiotrophoblastes est étudiée à l'aide de calcium radiomarqué (⁴⁵Ca²⁺) alors que l'effet de la PTHrP (1-34) sur les protéines impliquées dans le transport de l'ion calcique est étudié par PCR en temps réel et par immunobuvardage de type Western. Les résultats obtenus indiquent que les différents traitements administrés aux cellules trophoblastiques ne causent pas de mortalité cellulaire. Par la suite, nous avons constaté qu'une forte concentration de l'hormone stimule la différenciation des cellules cytotrophoblastiques en syncytiotrophoblastes. Ce processus de différenciation semble se faire par la MAPK ERK1/2 puisque cette dernière est davantage activée en présence de PTHrP (1-34). De plus, le fragment N-terminal de la PTHrP est capable de réactiver cette MAPK suite à son inhibition. Par la suite, il a été possible de constater que la présence du fragment N-terminal de la PTHrP dans le milieu de culture des cellules trophoblastiques permet une augmentation significative de l'expression des protéines PMCA1 et 4 au premier jour de culture. Ainsi, une perturbation de la concentration de PTHrP (1-34) pourrait être un phénomène impliqué dans des conditions pathologiques lors de la grossesse chez la femme enceinte. Éventuellement, il serait donc intéressant d'observer l'effet de cette hormone sur la différenciation et le transport calcique des trophoblastes chez des femmes atteintes de pré-éclampsie ou dont l'enfant souffre de retard de croissance intra-utérin. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Placenta, Trophoblaste, PTHrP, Différenciation, ERK1/2, p38, Calcium.

Le mercure représente d'importants problèmes pour les populations riveraines en Amazonie et peut causer des conséquences dramatiques sur leur santé. De façon générale, les symptômes associés à une intoxication au mercure sont influencés par plusieurs facteurs, notamment le niveau et la durée de l'exposition. La présente étude a été réalisée en 2000 et 2001, dans un village localisé sur les rives de la Rivière Tapajós, un important tributaire de l'Amazone, et avait pour objectifs: 1) d'évaluer les performances psychomotrices (mouvements fins, dextérité manuelle, vitesse de mouvement, stabilité des mains) et sensorielles (discrimination de deux points); et 2) de mettre en relation les résultats des performances aux tests administrés et les niveaux de mercure retrouvés dans le sang et dans les cheveux, en tenant compte des covariables (âge, sexe, etc.). Les informations sociodémographiques de la population (état de santé, consommation d'alcool, régime alimentaire, etc.) ont été récoltées à partir d'un questionnaire administré sur forme d'une entrevue. Les échantillons biologiques (sang et cheveux) ont été prélevés pour la détermination de la concentration des niveaux de mercure par spectrométrie de l'absorption atomique. Des tests neurocomportementaux, servant à évaluer la performance motrice et sensorielle, ont été administrés chez les individus âgés de 15 ans et plus. De façon générale, les résultats de l'analyse de régression multiple indiquent que les niveaux de mercure mesurés dans les bioindicateurs d'exposition (cheveux et sang) sont reliés à une diminution de la performance motrice aux tests psychomoteurs. Par contre, une telle relation n'a pas été observée pour le test évaluant la sensibilité tactile. L'analyse longitudinale des concentrations de mercure dans les cheveux de 38 femmes sur une période de deux ans révèle une variation saisonnière de l'exposition. D'après ces données, on observe l'occurrence des pics de mercure (niveau le plus élevé) dans le mois correspondant à la saison des hautes eaux, où les personnes consomment davantage les poissons piscivores. Le présent mémoire met en évidence deux principales découvertes: (1) l'exposition au mercure des années antérieures aux tests semble contribuer davantage à l'apparition des dysfonctions du système nerveux que l'exposition récente et, (2) le test de Santa Ana (version Helsinki) présente une très haute sensibilité pour la détection des altérations des fonctions motrices. Ces résultats montrent l'importance de l'évaluation minutieuse des fonctions neurophysiologiques sur plusieurs années, afin de permettre une meilleure connaissance de l'évolution et la réversibilité des atteintes découlant de l'exposition au mercure. Il est possible que les désordres neuromoteurs puissent continuer à évoluer même si les doses auxquelles les populations sont soumises sont faibles. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Amazonie, Neurotoxicité, Tremblement, Pic de mercure, Poissons, Cheveux, Sang.

Depuis plusieurs années maintenant, les populations d'amphibiens sont en déclin, et ce, partout sur la planète. Le problème semble engendré par de multiples facteurs agissant de concert tels que le réchauffement climatique, l'augmentation des rayons ultraviolets, l'introduction d'espèces exotiques, l'augmentation des infections parasitaires et, probablement les deux plus importants, l'altération et la contamination de l'habitat. En ce qui concerne la pollution de l'habitat, la contamination d'origine agricole peut affecter grandement les amphibiens vivant à proximité de régions rurales. Avec l'avènement de l'agriculture intensive, sont en effet arrivés les nombreux pesticides que l'on retrouve maintenant dans plusieurs cours d'eau. Les contaminants d'origine agricole peuvent être la cause de nombreux problèmes de santé chez les amphibiens. Chez les grenouilles vivant à proximité de zones agricoles, des malformations sont souvent remarquées. Dès lors, une perturbation de l'homéostasie des rétinoïdes, des molécules notamment impliquées dans le développement embryonnaire, a été soupçonnée. Certaines études démontrent d'ailleurs une altération des concentrations hépatique et plasmatique de ces molécules chez des grenouilles provenant de régions fortement agricoles. Ainsi, l'objectif de la présente étude était de vérifier si les concentrations plasmatique et hépatique des rétinoïdes étaient affectés par l'agriculture chez les ouaouarons, Rana catesbeiana. Pour ce faire, des ouaouarons ont été échantillonnés au cours des étés 2007 et 2008 à différents sites du bassin versant de la rivière Yamaska sélectionnés selon un gradient d'intensité agricole. Les analyses des niveaux de rétinol hépatique, de rétinol plasmatique et d'esters de rétinol hépatiques ont toutes été réalisées en chromatographie liquide à haute performance (HPLC). Les résultats démontrent une baisse du rétinol plasmatique au site de forte intensité agricole de la rivière Noire par rapport aux sites témoins pour les mâles échantillonnés en 2007 (p = 0,0006) et en 2008 (p = 0,01). Cependant, les concentrations des rétinoïdes hépatiques chez les mâles provenant de ce site ne sont pas différentes du site témoin de Deborah Stairs. Les différences ne sont cependant pas significatives chez les femelles qui présentent de plus grandes concentrations de rétinol plasmatique que les mâles (p = 0,001 pour les deux années regroupées). Chez les mâles, la baisse du rétinol plasmatique jumelée à une concentration normale de rétinoïdes hépatiques suggère une altération du transport du rétinol pour les ouaouarons provenant du site de la rivière Noire. Le transport du rétinol étant assuré par deux protéines, la RBP (protéine de liaison au rétinol) et la TTR (transthyrétine), nous avons tenté de mesurer les niveaux de ces deux protéines dans le sang avec une méthode de HPLC par exclusion de taille. Nous avons également essayé de mesurer les taux de synthèse hépatique de ces molécules en RT-PCR. Bien que ces deux tentatives se soient avérées non concluantes, cette étude a permis de réaliser d'importants progrès en ce qui concerne la mise au point de ces deux techniques. La RBP et la TTR sont deux molécules importantes pour de nombreuses fonctions physiologiques, c'est pourquoi il apparaît essentiel de poursuivre ces travaux qui pourraient amener des avancées importantes dans le domaine de l'écotoxicologie aquatique et qui pourraient contribuer à expliquer un débalancement des rétinoïdes et un déclin des amphibiens. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Amphibiens, Rana catesbeiana, Contaminants agricoles, Rétinoïdes, Rétinol, Esters de rétinol, RBP, TTR, pesticides, écotoxicologie aquatique.

Les plantes médicinales sont une importante source thérapeutique partout dans le monde. Leur consommation repose pour une bonne part sur la croyance populaire voulant que les produits qui en sont dérivés puissent être consommés en toute sécurité. Cependant, les études portant sur les propriétés phytochimiques ou biologiques de plusieurs produits végétaux ont démontré l'action et le potentiel toxique de ces produits sur les systèmes cellulaires des mammifères. Par ailleurs, la consommation de métabolites végétaux pendant la grossesse est peu étudiée et on ne connaît pas l'action de ces produits sur le processus de placentation. Le placenta humain est à la fois un organe multifonctionnel indispensable au développement embryonnaire et une barrière non sélective au passage des substances entre la mère et le fœtus. Le processus de placentation humain mène à la formation d'un type de placenta où le sang maternel n'entre pas en contact direct avec le sang fœtal et le transfert de nutriment est fait à travers les cellules nommées syncytiotrophoblastes. En plus de produire les hormones qui assurent le maintien de la grossesse, ces cellules constituent un important site pour la régulation de l'homéostasie calcique fœtale dans laquelle sont impliqués plusieurs mécanismes de transfert. En nous basant sur les rapports de littérature scientifiques faisant état des interactions entre les composants présents dans certains végétaux et les structures cellulaires chez les mammifères, nous avons émis l'hypothèse que les produits d'origine végétale peuvent affecter la différenciation cellulaire et le transport du Ca2+ par les cellules trophoblastiques. Ainsi, la présente thèse a pour but de caractériser l'effet de plantes médicinales sur la différenciation et sur le transport de Ca2+ par ces cellules in vitro. Pour la réalisation des tests biologiques, nous avons utilisé comme modèle in vitro les cellules de lignée JEG-3 et BeWo. Pour cette étude, les extraits bruts de trois plantes médicinales ont été choisis en fonction des critères taxonomique et ethopharmacologique; il s'agit de Hypericum perforatum, Genipa americana et Lantana macrophylla. Nous avons aussi observé l'effet de l'hypericine, une antraquinone isolée de Hypericum perforatum qui sert à standardiser l'extrait brut commercial. La caractérisation de l'effet de ces plantes sur la différenciation et le transport du Ca2+ a été réalisée à travers le dosage de l'hormone hCG, la fusion cellulaire, l'activation des voies de signalisation impliquées dans la différenciation cellulaire, l'influx de Ca2+ et la régulation génomique à travers l'expression des protéines de liaison et de transport du Ca2+. Aussi, nous avons réalisé la caractérisation chimique de Genipa americana et Lantana macrophylla. De façon générale, les trois plantes étudiées ont affecté le système cellulaire des trophoblastes in vitro. Les résultats obtenus de l'étude de Hypericum perforatum et hypericine ont démontré que, de manière différenciée, ces deux produits peuvent affecter l'influx de Ca2+ intracellulaire des cellules JEG-3 à travers la régulation de l'expression des protéines du transport du Ca2+. Les résultats de l'effet de Genipa americana sur les cellules BeWo ont démontré que l'extrait éthanolique de cette plante peut affecter la viabilité/prolifération cellulaire et interférer dans la voie de signalisation de MAPK; la présence unique de stéroïdes dans l'extrait éthanolique des fruits de Genipa americana indique probablement une action de ces métabolites sur les voies de MAPK. L'étude de l'effet de l'extrait éthanolique des feuilles de Lantana macrophylla sur l'influx du Ca2+ de cellules JEG-3 a indiqué une importante action de cet extrait sur l'homéostasie calcique caractérisée par l'augmentation de la concentration interne de Ca2+ et aussi par l'augmentation de l'expression des protéines liant le calcium; par ailleurs, l'activation des voies des MAPK à court et long terme ainsi que la diminution significative de l'hormone hCG ont démontré son interférence sur la différenciation des cellules BeWo. De plus, la caractérisation chimique de l'extrait de Lantana macrophylla a révélé la présence de trois triterpènes: les acides oléanolique, ursolinique et lantanolique, ce qui indique l'implication de ces substances dans l'homéostasie et la différenciation des cellules trophoblastiques. En conclusion, nous avons pu démontré, avec l'utilisation des modèles in vitro JEG-3 et BeWo, l'effet toxique distinctif de certaines plantes médicinales sur la formation et la fonction du placenta. L'ensemble des résultats indique que ces produits d'origine végétale peuvent induire des effets défavorables à la formation du placenta et/ou au développement du fœtus pendant la grossesse. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : trophoblastes, plantes médicinales, transport du calcium, différenciation cellulaire.

Nous nous sommes tout d'abord familiarisé à la synthèse de tétrahydroisoquinoléines incorporant des structures hétérocycliques. Cette méthode a été adaptée à la préparation d'intermédiaires synthétiques de type (1,3')-bis-tétrahydroisoquinoléines. Ces composés ont servi de plateforme à la synthèse des pipérazines polycycliques recherchées. Les propriétés biologiques de ces composés ont été étudiées par le biais d'une collaboration avec le « Centre for Molecular Drug Design » de l'Université de Salford (Grande-Bretagne) sous la supervision du Professeure Sylvie Ducki.<br />Pour la synthèse de dérivés des ecteinascidines, nous avons également étudié une nouvelle méthode de fonctionnalisation des positions benzyliques afin d'incorporer des fonctions soufrées nécessaires à la construction de ces alcaloïdes. Cette méthode a été développée sur un substrat modèle obtenu à partir de la L-DOPA par Substitution Nucléophile Oxydante (SNOx) en présence du réactif 1,3-dichloro-5,6-dicyanobenzoquinone.<br />Enfin, nous avons réalisé la synthèse de précurseurs hautement fonctionnalisés nécessaires à la synthèse des phthalascidines. La synthèse de précurseurs de type α-amino-alcool a été réalisée à partir de deux composés aromatiques commerciaux : le sésamol et le 3-méthylcathécol. Ces intermédiaires ont été envigagés dans la séquence réactionnelle mise au point préalablement et permettant d'accéder à la phthalascidine 650.

En étudiant des modèles de cellules souches, nous avons montré que l'induction des oscillations dans des myocytes ventriculaires normaux inexcitables n'est pas possible en les connectant à des cellules souches. Jusqu'à aujourdhui, cette induction n'a jamais été démontrée même sous de bonnes conditions. Les résultats référencés [5],[4] ne font apparaître qu'une augmentation de la fréquence d'oscillation (soit dans les cellules en culture, soit dans le coeur).<br />Les oscillations ne deviennent possibles que pour les myocytes qui ont un seuil d'excitation des oscillations induites bien plus bas que la normale. Seules les méthodes qui diminuent le niveau d'expression de courant IK1 donnent des résultats. <br />Il existe une autre approche, qui consiste à ne pas connecter directement les cellules souches à des myocytes, mais à d'autres types de cellules cardiaques avec un seuil d'excitation très bas. De cette façon, des oscillations sont induites sans avoir à modifier le courant IK1 . Ces cellules transitoires pourront être des cellules AV node, de Purkinje ou des cellules voisinant SA node.<br />Pour amener un tissus cardiac à oscillation, les pacemakers artificiels de petite taille exigent des courants d'une magnitude bien plus élevée que dans les expériences menées avec des paires de cellules ou des cultures. Pour éviter ce problème, la taille des pacemakers artificiels doit être plus grande que la constante électrotonique ?<br />Pour le courantpacemaker, la plupart des expérimentateurs ont l'habitude de ne mesurer que l'inactivation. Cette seule mesure ne suffit pas pour étudier les oscillations. Les définitions incluant à la fois inactivation et activation du courant pacemaker doivent prévaloir contrairement à la tradition dans le domaine.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences : Océanologie biologique. Environnement marin : Toulon : 2005. / Titre provenant du cadre-titre. Bibliographie p. 277-301.

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Paris 12 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. 44 f. : ill. Bibliogr. f. 41-44.

Thèse de doctorat : Biologie moléculaire : Strasbourg 1 : 2007. / Thèse soutenue sur un ensemble de travaux. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 116-131.

Thèse de doctorat : Sciences de la vie et de la santé : Tours : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.