La réversion tumorale est un processus de transformation cellulaire peu fréquent qui s’explique par le rétablissement du contrôle de la croissance cellulaire aboutissant au phénotype cellulaire normal. Plusieurs agents sélectifs (virus, produits chimiques, interféron) peuvent être utilisés pour provoquer ce phénomène. L’efficacité de ces thérapies dépend de l’agressivité des cellules à traiter et les gènes qui sont bloqués. Les cellules HeLa et SiHa sont des lignées cellulaires utilisées fréquemment comme modèle in vitro pour étudier le cancer du col utérin. Ces deux lignées cellulaires comportent des oncogènes E6 et E7 du virus du papillome humain (VPH) à haut risque de type 18 pour les cellules HeLa et de type 16 pour les cellules SiHa. Les oncoprotéines virales E6 et E7 bloquent les protéines suppresseurs de tumeur p53 et pRb respectivement ce qui entraîne la transformation en cellules cancéreuses. La réactivation de la protéine p53 et/ou de la protéine pRb ou d’autres types de protéines effectuée par des agents sélectifs oncosuppressifs peut renormaliser le cycle cellulaire. L’étude proposée pour cette thèse vise à étoffer la littérature scientifique afin d’expliquer la faisabilité d’établir un modèle in vitro qui serait exploité pour 1) déterminer si la réversion tumorale a lieu de manière spontanée dans les cellules HeLa et SiHa, 2) comprendre les effets de différentes thérapies pouvant entraîner la réversion tumorale des cellules cancéreuses du col utérin et 3) comprendre le mécanisme d’action des thérapies oncosuppressives dans le contexte de la réversion tumorale du cancer du col utérin.

Les méthodes classiques de traitement contre le cancer, telle que la chimiothérapie (CT), sont utilisées dans le but d'enrayer la tumeur. L'Adriamycine (ADR ou doxorubicine), un agent anticancéreux, agirait entre autres en s'intercalant entre les bases d'ADN, en inhibant la topoisomérase II et en causant la production de stress oxydatif. Plusieurs effets secondaires indésirables seraient reliés à l'utilisation de ADR comme par exemple la cardiotoxicité à des doses cumulatives de 500 mg/m². Une autre limite importante du traitement de CT est la résistance pléiotropique aux médicaments (MDR), qui peut être causée entre autres par la surexpression de protéines de résistance aux médicaments tel que la MRP, Les protéines MRP, comme la MRP l, expulseraient ADR hors des cellules tumorales ce qui diminuerait son efficacité et nécessiterait l'élévation de la dose optimale de traitement, causant ainsi une augmentation de la toxicité aux tissus sains. L'hyperthermie (HT) qui consiste à élever artificiellement la température tumorale (40 à 45°C), permettrait de contourner ce phénomène MDR et ciblerait les cellules tumorales sans affecter les cellules saines. HT sensibiliserait les cellules résistantes et non résistantes aux agents anticancéreux, en augmentant la perméabilité membranaire, l'accumulation intracellulaire des agents de CT, et en inhibant la réparation de l'ADN. CT et HT mèneraient à la mort des cellules cancéreuses par activation de l'apoptose. Cependant, les mécanismes apoptotiques spécifiquement impliqués dans la mort des cellules cancéreuses lors de traitement par ADR et/ou HT ne sont pas entièrement connus et ont tenté d'être éclaircis dans le cadre de ce projet tant chez les cellules d'adénocarcinomes cervicaux non résistants (HeLa) que résistants (HeLa MRP+). Dans cette étude, la voie du récepteur de mort Fas a été la voie apoptotique d'intérêt. C'est pourquoi l'implication des différentes protéines apoptotiques de cette voie ont été étudiées comme le récepteur Fas ainsi que son ligand (FasL), la protéine adaptatrice de domaine de mort associée à Fas (FADD), les caspases 8 et 3. De plus, la recherche des causes d'activation de la voie du récepteur Fas a mené à l'investigation des espèces réactives de l'oxygène (ROS). Lors de la présente étude, une augmentation de l'expression membranaire de FasL, de FADD ainsi que de l'activité de la caspase 8 ont été observées suite au traitement par ADR (après 1, 2 et 8 h respectivement). Les résultats obtenus montrent une activation précoce de la voie des récepteurs de mort après 1 à 2 h, contrairement à celle de la voie mitochondriale qui serait plus tardive après 18 h. La phase d'exécution de l'apoptose se produit après 18 h d'exposition. La quantification des ROS chez les HeLa exposées à ADR a montré que l'anion superoxyde (O2°-) serait le ROS principalement produit. Cette production pourrait activer la voie des récepteurs de mort puisqu'elle serait la cause de l'augmentation de l'expression de FasL. En effet, l'ajout d'un antioxydant (Mn TBAP) mène à l'inhibition de la production d'O2°-, de l'expression de FasL et diminue l'activité de la caspase 8. Les résultats démontrent également que l'utilisation de HT favoriserait l'apoptose des cellules HeLa et HeLa MRP+ exposées à ADR, via un mécanisme apoptotique induit par l'augmentation de la production d'O2°-. Les résultats obtenus ont permis de mieux comprendre les mécanismes apoptotiques impliqués par l'exposition à l'ADR et/ou HT. La compréhension de ces mécanismes est critique dans le développement de nouvelles stratégies, visant à augmenter l'efficacité des traitements contre le cancer. De plus, cette étude démontre également que HT peut augmenter l'efficacité du traitement par l' ADR en sensibilisant les cellules cancéreuses résistantes et non résistantes. Ce qui fait de HT, un traitement adjuvant prometteur qui permettrait de contrer le phénotype MDR et d'augmenter l'efficacité du traitement de CT, tout en diminuant les doses optimales, la toxicité aux tissus sains et les effets secondaires indésirables qui compromettre sérieusement la qualité de vie du patient. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Chimiothérapie, Adriamycine, Résistance pléiotropique aux médicaments, MRP1, Hyperthermie, Apoptose.

Les maladies pulmonaires graves touchent plus de 3 millions de Canadiens, indépendamment de leur âge ou de leur sexe. Parmi ces maladies, nous retrouvons l'asthme, la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), le cancer du poumon et la fibrose kystique. Ces dernières peuvent être déclenchées par la présence chronique d'un stress oxydatif et par conséquent, elles font partie des pathologies associées à une exposition à l'acroléine. On retrouve l'acroléine dans notre alimentation et dans les produits de combustion organique. L'acroléine, un aldéhyde alpha,beta-insaturé très réactif, est également une des substances toxiques qui résulte de la peroxydation des lipides endogènes, lors d'un stress oxydatif. Notre laboratoire a évalué les mécanismes toxiques de l'acroléine induits in vitro, en utilisant la lignée cellulaire A549. Le choix de ce modèle cellulaire pour l'étude provient du fait qu'elles sont des cellules humaines, d'origine pulmonaire, soit le premier organe ciblé par une exposition à l'acroléine. Cette étude vise donc à comprendre les mécanismes impliqués dans l'induction de la mort cellulaire par apoptose: 1) la voie des récepteurs de mort, 2) la voie du « cross-talk » et 3) la voie mitochondriale induites par l'acroléine. L'exposition des cellules A549 à des doses d'acroléine de 0 à 50 µM a activé la voie des récepteurs de mort. L'acroléine a causé une augmentation d'expression du ligand FasL (FasL) et a induit la translocation de la protéine associée au domaine de mort de Fas (FADD) et du récepteur de protéine (RlP) à la membrane cytoplasmique, en plus de l'activation des caspases initiatrices 2 et 8. Par ailleurs, cette exposition a causé une augmentation du domaine interagissant par BH3 tronqué (tBid) à la mitochondrie. Il semble que l'acroléine peut déclencher la voie du « cross-talk » par l'activation des caspases-2 et -8, qui clivent la protéine Bid en tBid. Pour ce qui est de la voie mitochondriale, l'acroléine a causé une hyperpolarisation de la membrane mitochondriale et une surproduction d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). Notre étude a aussi démontré que l'acroléine a induit l'activation de p53, la translocation de la protéine X associée à Bcl-2 (Bax) à la mitochondrie, le relâchement du cytochrome c dans le cytosol, l'activation de la caspase initiatrice 9 et la translocation du facteur inducteur d'apoptose (AlF) au noyau. De plus, l'inhibition des ROS générées par l'acroléine grâce à l'antioxydant PEG-catalase, a empêché l'augmentation de l'expression totale du FasL, l'hyperpolarisation de la membrane mitochondriale ainsi que l'activation des caspases -3 et -8. Par conséquent, les ROS sont préalablement requises pour que l'acroléine induise l'apoptose par la voie des récepteurs de mort et par la voie mitochondriale, chez les cellules A549. En conclusion, l'acroléine peut induire les trois voies apoptotiques étudiées chez ces cellules. L'acroléine provoque l'exécution de l'apoptose via l'activation des caspases effectrices -3, -6 et -7, l'externalisation de la phosphatidylsérine, la condensation de la chromatine et le clivage de la polyADP-ribose polymérase (PARP). Par contre, l'acroléine induit aussi certains mécanismes de survie cellulaire comme l'augmentation de la phosphorylation d'AKT, de Bad et de l'expression des clAP 1/2. Même si les protéines antiapoptotiques sont activées, l'acroléine peut encore induire la mort cellulaire par apoptose chez les cellules A549. Ces recherches sont pertinentes dans plusieurs contextes de toxicité à l'acroléine tels que l'action pharmacologique et/ou les effets secondaires de la cyclophosphamide, un agent anticancéreux où l'acroléine est l'un de ses métabolites, la régulation de la prolifération cellulaire et de la croissance tumorale par les polyamines, la maladie d'Alzheimer, ainsi que la toxicité causée par les expositions environnementales à de faibles doses d'acroléine. Cependant, il est important de poursuivre les recherches pour améliorer nos connaissances sur les mécanismes de toxicité de cet aldéhyde, considérant l'étendue de l'exposition des humains à l'acroléine. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Acroléine, Apoptose, Caspase, Mitochondrie, Récepteurs de mort.

L'OMS estime que d'ici 2030, le nombre de décès par cancer devrait poursuivre sa progression et atteindre 12 millions de personnes annuellement. À ce jour, le modèle des cellules souches cancéreuses (CSC) prend de plus en plus d'ampleur. Les CSC ont été j'objet de plusieurs hypothèses portant sur leurs propriétés de résistance à l'apoptose, à de nombreux médicaments ainsi qu'à l'irradiation. Ce modèle propose qu'une petite sous-population seulement de cellules au sein de la tumeur dispose d'une capacité significative de proliférer et de régénérer une nouvelle tumeur analogue à la tumeur primaire. Vu que le marqueur CD133 (prominine-1) a été identifié comme un des plus puissants marqueurs des CSC et que son expression est hautement significative dans les tumeurs récurrentes, nous avons voulu investiguer le phénotype invasif et inflammatoire associé à ce marqueur dans trois lignées cellulaire triées. La recherche présentée dans ce mémoire s'articule autour de trois axes de recherche principaux. Le premier concerne le potentiel invasif des CSC en réponse à des facteurs plaquettaires circulants, le S1P (sphingosine-1-phosphate) et le LPA (acide lysophosphatidique). Cette étude suggère la contribution de MT1-MMP au cours de la signalisation induite par le S1P. Le deuxième axe de recherche s'intéresse davantage à la modulation de l'expression des LRPs (low density lipoprotein receptor-associated protein), de Cox-2 et d'IkB dans un environnement inflammatoire, carcinogénique et hypoxique ; conditions qui miment l'environnement tumoral. Nos données expérimentales suggèrent que les différents traitements peuvent autant moduler l'expression génique des LRPs dans les cellules de la masse tumorale qu'affecter le niveau d'activité de liaison de ces récepteurs au sein des CSC CD133+. Notre étude nous amènent à proposer un modèle global dans lequel LRP apparaît comme un récepteur versatile au niveau de chaque condition engendrée et semble être également moduler dans le développement. Les fonctions de MT1-MMP ont également été investigué entre autre dans le phénotype inflammatoire des CSC CD133+. Les données de notre étude soutiennent la participation des fonctions de MT1-MMP dans l'expression de Cox-2 et cette contribution est impliquée à d'autres niveaux, autre que NFkB, dans la transcription de Cox-2. Finalement, le dernier volet de notre recherche traite du marqueur CD133, de son expression et de la corrélation entre le phénotype CD133 et la prolifération tumorale, Les difficultés rencontrées dans la détection et dans la purification des cellules CD133+ amène un questionnement à ce qui attrait à l'utilisation de CD133 comme marqueur exclusif de CSC cérébrales. L'ensemble de nos recherches vise donc à identifier de nouvelles voies de signalisation et des partenaires moléculaires influençant le phénotype invasif et inflammatoire des CSC. L'identification de MT1-MMP ou des axes MT1-MMP/S1P ou MT1-MMP/Cox-2 sont des cibles thérapeutiques prometteuses dans le traitement du cancer et également des CSC CD133+, De plus, cette étude nous permet d'affirmer qu'une investigation plus spécifique de l'expression des LRPs au sein de chaque type de cancer doit être effectuée afin de discerner le rôle versatile de ces récepteurs dans la progression tumorale et dans le développement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cellule souche cancéreuse, CD133, MMP, LRP, Cox-2, invasion, inflammation.

Un cancer du sein invasif forme préférentiellement des métastases osseuses menant à des épisodes de douleur sévère. Pour soulager cette douleur chronique, le traitement de choix actuel demeure la morphine malgré ses effets secondaires induits par la prise de fortes doses. Le développement de modèles animaux de douleur osseuse cancéreuse a permis d'améliorer notre compréhension de cette physiopathologie, favorisant ainsi la découverte de traitements alternatifs. Le premier objectif de ma Thèse a donc consisté à développer un modèle animal de douleur cancéreuse mimant les douleurs induites par les métastases osseuses. Ce nouveau modèle est basé sur l'injection de cellules syngéniques du cancer du sein métastatique (E0771) au niveau du fémur de souris C57BL/6. Nous avons tout d'abord mis en évidence le caractère invasif et hormono-dépendant des E0771 in vitro et in vivo en observant l'expression de MMP9 et d'ER[alpha]. Par la suite, nous avons suivi l'impact de la croissance tumorale sur le remodelage osseux, l'évolution de la douleur et la plasticité neuronale. Dès le 11ème jour post-implantation, l'analyse par Faxitron, microtomographie et IRM révèle la présence d'une destruction de la matrice osseuse. Ce remodelage osseux progresse jusqu'au jour 18 et conduit à l'apparition de douleur chez les souris porteuses d'une tumeur osseuse. Cette douleur s'est manifestée sous forme d'allodynie mécanique, de douleur ambulatoire induite par le mouvement forcé et d'inconfort ambulatoire entre les jours 11 et 18. L'apparition de cette douleur corrèle avec une augmentation de l'activité neuronale au niveau spinal. La seconde partie de ma Thèse a consisté à examiner le potentiel analgésique d'agonistes neurotensinergiques injectés par voie intrathécale sur la douleur osseuse cancéreuse. Dans un premier temps, nous avons étudié les effets d'agonistes des récepteurs NTS1 et NTS2 sur la douleur persistante lors du test à la formaline. Nous avons ainsi pu démontrer que l'injection de 10 [micro]g/kg de PD149163 (agoniste sélectif NTS1) ou de 30 [micro]g/kg de JMV-431 (agoniste sélectif NTS2) induisait une réponse analgésique puissante. Ces mêmes analogues ont alors été testés sur des souris sauvages ou invalidées pour NTS1 ou NTS2, développant un cancer osseux métastatique. Les résultats obtenus indiquent que NTS1 et NTS2 ne semblent pas être impliqués dans la dégradation osseuse observée suite à l'injection des E0771. En revanche, l'activation de ces récepteurs réduit la douleur induite par la tumeur osseuse. Le PD149163 diminue l'allodynie mécanique, cependant ses effets secondaires locomoteurs limitent son efficacité analgésique. Pour sa part, le JMV-431 réduit l'allodynie mécanique et la douleur induite par le mouvement forcé. Les résultats obtenus avec les souris invalidées pour NTS1 ou NTS2 corrèlent avec les résultats observés avec les agonistes ou ont démontré l'implication possible de systèmes compensatoires. En conclusion, notre modèle reflète davantage la réalité clinique par l'utilisation de cellules syngéniques du cancer du sein et le récepteur NTS2 se révèle être une cible potentielle pour soulager la douleur cancéreuse osseuse.

Dans le présent travail, le rôle de la glie dans l’expression de la douleur cancéreuse et de la douleur neuropathique a été étudié de façon comparative. Le modèle animal de douleur cancéreuse a été obtenu par injection osseuse dans le tibia, chez la rate Sprague-Dawley, de cellules de carcinome mammaire de type MRMT-1. Le modèle de douleur neuropathique a été obtenu chez le rat Wistar par ligature des nerfs spinaux L5 et L6. Les données obtenues par l’analyse du comportement douloureux en réponse à la stimulation par des filaments de von Frey ont permis de quantifier l’allodynie et l’hyperalgésie mécaniques statiques. La douleur chronique, hors stimulation nociceptive, a été mesurée à l’aide d’un test d’impotence. Les agents pharmacologiques ont été administrés par voie intrapéritonéale ou par voie intrathécale, à l’aide d’un cathéter implanté de façon chronique. L’analyse des comportements nociceptifs après stimulation par filaments de von Frey montre que l’inhibition fonctionnelle transitoire de la glie spinale par le fluorocitrate est sans effet sur la douleur dans les deux modèles. Dans les deux modèles, l’expression des réponses douloureuses dépend de l’activation des récepteurs NMDA spinaux. L’administration par voie intrathécale d’une seule dose de D-aminoacide oxydase, qui dégrade la D-sérine, co-agoniste endogène du récepteur NMDA, réduit l’allodynie et l’hyperalgésie chez les rats neuropathiques et l’allodynie chez les rats cancéreux. Les effets d’un traitement chronique par le fluoroacétate chez les rats neuropathiques sont réversés par l’administration intrathécale de D-sérine. La D-sérine altère légèrement le seuil nociceptif chez les rats cancéreux. Aucun des agents pharmacologiques utilisés ne réverse la réduction d’appui du membre lésé chez les rats cancéreux ou neuropathiques. Ces résultats montrent que, chez le rat, la douleur neuropathique comme la douleur osseuse cancéreuse dépend de la co-activation des récepteurs NMDA spinaux par un de ses ligands endogènes, la D-sérine, mais que seule la douleur neuropathique requiert une glie spinale fonctionnelle. Ils suggèrent donc un rôle différentiel de la glie dans la physiopathologie de ces deux types de douleur chronique / The present work has investigated the role of glia upon pain symptoms in a well established peripheral neuropathic pain model and a bone cancer pain model. The neuropathic pain model was obtained by right L5-L6 spinal nerve ligation in male Wistar rats. Bone cancer pain was induced by injecting MRMT-1 rat mammary gland carcinoma cells into the right tibia of Sprague-Dawley female rats. Mechanical allodynia and hyperalgesia were quantified using von Frey hairs and ambulatory incapacitance using dynamic weight bearing. Drugs were administered either acutely or chronically using osmotic pumps, through intrathecal catheters chronically implanted in experimental animals. Using von Frey hair stimuli, we found that transient inhibition of glia metabolism by intrathecal injection of fluorocitrate was ineffective in both models. In both models, pain symptoms required spinal NMDA receptor activation. Intrathecal administration of a single dose of D-aminoacid oxidase, which degrades D-serine, a co-agonist of NMDA receptors, reduced mechanical allodynia and hyperalgesia in neuropathic rats and allodynia in cancer rats. The effect of chronic fluoroacetate in neuropathic rats was reversed by acutely administered intrathecal D-serine, which had only a slight effect in cancer rats. None of these compounds altered the functional disability shown by neuropathic or cancer animals and measured by the dynamic weight bearing apparatus. These results show that neuropathic pain and cancer pains depend upon D-serine co-activation of spinal NMDA receptors but only neuropathic pain requires functional spinal cord glia in the rat. Glia may thus play different roles in the development and maintenance of chronic pain in these two situations.

Il est connu aujourd'hui qu'une petite sous-population de cellules au sein des tumeurs possède une puissante capacité d'auto-renouvellement et est impliquée dans la progression tumorale, l'agressivité et la résistance à la fois à la chimiothérapie et la radiothérapie. Ces cellules, nommées cellules souches cancéreuses(CSC), sont connues pour exprimer les facteurs de souchitude Oct4 et Nanog, quand elles sont pluripotentes. Le but de ma thèse était d'analyser les effets de petites molécules pharmacologiques en mesure de cibler chez les SCCces régulateurs d'auto-renouvellement, afin d'apporter de nouvelles thérapies efficaces contre le cancer. Plus précisément, ma thèse avait pour but d'étudier l'activité anticancéreuse sélective d'une flavagline synthétique, à savoir FL3, sur un modèle de SCC peu différencié et très malin (tératocarcinome) qui exprime les facteurs de souchitude. Nous avons également utilisé un modèle de cellules souches normales restreintes (NSC) (de type fibroblastique), pour évaluer l'effet sélectif de ce médicament. Nous avons constaté que, contrairement aux NSCs, FL3 était capable de déclencher un processus pro-apoptotique mitochondriale dans les CSCs, via l'activation dep38 MAPK et de la cas pase 3, suivie par une régulation négative de Oct4 et Nanog. Nous avons ensuite étudié le mécanisme moléculaire impliqué dans la protection des NSCs contre les effets cytotoxiques de la drogue. Nous avons constaté que FL3 active sélectivement les protéines pro-survie Akt et Bad dans les NSCs. En effet, l'inhibition de la sur-expression de ces protéines a déclenché un processus pro-apoptotique lié à la caspase-3 dans les NSCs traitées par FL3. Dans une deuxième étape, nous avons montré que FL3 à faible concentration, était capable d'induire la différenciation des CSCs par la régulation négative de l'expression d'Oct4 et de Nanog, tant au niveau de la traduction que de la transcription. Cet effet a coïncidé avec une régulation à la hausse de l'expression de plusieurs marqueurs neuronaux. Pris dans leur ensemble, les résultats présentés dans ma thèse démontrent clairement que la flavagline synthétique FL3 est un composé anticancéreux puissant, agissant comme un agent sélectif pro-apoptotique et pro-différenciation sur les cellules souches cancéreuses, sans effets sur les cellules souche normales. / It is believed that small subpopulation of cells within the tumor, with powerful self-renewal capacity, are involved in tumor progression, aggressiveness and resistance to both chemo- and radio-therapy. These cells, named cancer stem cells (CSCs), are known to express the stemness factors Oct4 and Nanog, when they are highly pluripotent. The aim of my thesis was therefore to analyze the effects of small pharmacological molecules which are able to target in CSCs these self-renewal regulators, in order to bring new effective therapies for cancer. More specifically, this thesis was aimed to study the selective anticancer activity of a synthetic flavagline, namely FL3,on a poorly differentiated and highly malignant CSC model (i.e. the teratocarcinomal stem-like cell) that expresses the stemness factors. Here in we also used a model of very restricted normal stem cell (NSC) (i.e. the fibroblasticstem-like cell), to evaluate the selective effect of this drug. We found that, unlike in NSCS, FL3 was able to trigger a mitochondrial pro-apoptotic process in CSCS, via the activation of p38 MAPK and caspase3, followed by a downregulation of Oct4 and Nanog. We newt investigated the molecular mechanism involved in the protection ofNSCS against the cytotoxic effects of the drug. We found that FL3 selectively activated the prosurvival proteins Akt and Bad in NSCS. Indeed, forced inhibition of the expression of these proteins triggered a caspase-3 proapoptotic process in FL3-treated NSCS. In a next step, we showed that the drug, at low concentration, was able to induce the differentiation of CSCS, by downregulating the expression of Oct4 and Nanog at both transcriptionand translation levels. This effect coincided with an upregulation of the expression of several neural markers. Taken as a whole, the results reported in my thesis clearly demonstrate that the synthetic flavagline FL3 is a powerful anticancer compound, since it acts as a selective proapoptotic and pro-differentiating agent on cancer stem-like cells, without having any effect on normal stem-like cells.

La cachexie cancéreuse est caractérisée principalement par une perte de poids progressive qui concerne 30% à 80 % des patients selon le type su cancer. Elle conduit au décès du patient cancéreux dans 20 % des cas. Ce syndrome implique de nombreux troubles métaboliques susceptibles d'altérer le métabolisme énergétique ainsi qu'une fonte des tissus adipeux et musculaires. Le patient cachectique semble présenter un déséquilibre énergétique. Le muscle squelettique représente près de 40 % du poids corporel. Une chute de sa capacité à produire de l'énergie est susceptible de créer un déficit énergétique au niveau du corps entier et une oxydation des réserves de l'organisme en compensation .<br />Nous avaons comparé le métabolisme énergétique de patients cancéreux cachectiques ou non-cachectiques. Nos résultats montrent qu'au repos, malgré un état inflammatoire chronique, les patients cachectiques présentent une dépense énergétique identique à celle de patients cancéreux non-cachectiques. En dépit de la perte de poids des patients cachectiques, les deux groupes étudiés présentent une efficacité et une fonction mitochondriales musculaires similaires. L'analyse transcriptionnelle réalisée grâce à notre puce à ADN (Mitoligo) ne révèle aucune différence d'expression de gènes liés au métabolisme énergétique entre les deux groupes.<br />La perte de poids observée au stade précoce de cachexie cancéreuse que nous avons étudié n'est pas associée à une élévation de la dépense énergétique de repos ou à un déficit énergétique musculaire.

Si certains cancers sont maintenant traités avec succès, la lutte à finir avec plusieurs autres tels les cancers cérébraux, passe impérativement par une meilleure connaissance des cellules constituant ces tumeurs et de ce qui les entoure. Les tumeurs cérébrales sont isolées du reste du corps par la barrière hémato-encéphalique, ce qui rend le traitement de ces dernières un défi de taille. Cibler le microenvironnement dans lequel évoluent ces tumeurs est un nouveau moyen d'augmenter peut être l'efficacité des thérapies anticancéreuses. En effet, les cellules endothéliales tumorales (CET) sont connues pour avoir un phénotype distinct des CE normales. Ces CE peuvent donc être une cible potentielle supplémentaire pour l'inhibition sélective de la croissance tumorale. En même temps, les tumeurs semblent être dirigées et initiées par une sous-population de cellules au sein de la tumeur, les cellules souches cancéreuses (CSC). Le concept des CSC a pris de l'envergure ces trois dernières années et la recherche de caractéristiques intrinsèques particulières des CSC semblerait un bon début pour l'avancement de l'oncologie. Une des signatures phénotypiques de plusieurs CSC est le marqueur CD133 ou Prominine-1. Comme les cellules cancéreuses ne sont pas la seule cible thérapeutique envisageable, les cellules endothéliales, composantes du milieu tumoral, ont servi de modèle pour l'étude de récepteurs aux facteurs plaquettaires. À l'aide de la lignée HBMEC (human brain microvascular endothelial cell), nous avons mis en évidence une migration préférentielle marquée des HBMEC en réponse à l'acide lysophosphatidique (LPA) comparativement à la sphingosine 1- phosphate (S1P), le LPA et la S1P étant deux facteurs plaquettaires. La voie des MAP (Mitogen-activated protein) kinases semble être une des voies activée chez les HBMEC stimulées au LPA. Nous avons démontré sous condition hypoxique, que cette migration était fortement inhibée (>50%) suite à l'invalidation de l'un ou l'autre des récepteurs au LPA, LPAR-1 ou LPAR-3, deux récepteurs qui s'exprimaient à la hausse suite à l'étude du profil génique des LPAR chez les HBMEC. Dans le but d'investiguer la réponse au LPA et à la S1P dans un modèle de résistance tumorale, une sous-population de cellules CD133(+) a été triée à partir de la lignée cellulaire de médulloblastome DAOY. Il a été observé que les cellules CD133(+) sont plus sensibles au LPA que les CD133(-) , fait qui a été constaté via une réponse précoce et plus intense de l'activation de la voie des MAP kinases chez les cellules CD133(+) ainsi que par une surexpression des récepteurs au LPA, en particulier, LPAR-2 et LPAR-4 chez cette même sous-population. En plus, la résistance des cellules CD133(+) a été reliée à un phénotype d'expression différentielle des récepteurs lipoprotéiques de basse densité (LRP). En effet, la déprivation en nutriments régule à la hausse l'expression des récepteurs LRP-1, LRP-1b et LRP-5 ainsi que celle du marqueur CD133. En somme, nous proposons que les LPAR constituent une cible propice pour combattre le cancer, que ce soit au niveau du compartiment tumoral cérébral ou vasculaire cérébral. Nos résultats suggèrent aussi que les CSC s'adaptent entre autre par l'intermédiaire de récepteurs LRP, qui constituent une autre cible thérapeutique du compartiment tumoral cérébral. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cellule endothéliale, cellule souche cancéreuse, CD133, acide lysophosphatidique, récepteur au LPA, médulloblastome, low-density lipoprotein receptor-related protein.

L'implication de la Membrane Type-Matrix Metalloproteinase (MT1-MMP) dans la progression du cancer a été grandement étudiée dans la dernière décennie. Elle possède une vaste variété de substrats, incluant des composants de la matrice extracellulaire, des cytokines et des récepteurs membranaires. Nos résultats identifient le marqueur de cellules souches (CSC) CD133 comme une nouvelle cible de l'activité protéolytique de la MT1-MMP. Des essais d'immunoprécipitation et de clivage in vitro effectués à l'aide de protéines recombinantes ont démontré que la MT1-MMP interagit physiquement avec CD133 et clive son domaine N-terminal à la position 30KAWN↓Y34. De plus, cette interaction semble commencer au niveau intracellulaire, dans le réticulum endoplasmique, avant l'activation de la proMT1-MMP et avant la maturation complète de CD133; toutefois, seulement la forme mature de CD133 peut être clivée. Ces résultats représentent la première interaction protéine-protéine connue de CD133, dont la fonction cellulaire demeure incomprise. Des expériences supplémentaires pourraient mener à une meilleure compréhension de cette protéine et de son rôle dans la biologie des CSCs. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : MT1-MMP, CSC, N-terminal, réticulum endoplasmique