La radiothérapie est utilisée seule ou en association avec la chimiothérapie dans le traitement de plus de 50% des cancers. En dépit des nombreux progrès dans le but d’améliorer le rapport bénéfice/risque, l’irradiation est à l’origine de nombreux effets secondaires. Une des origines connues des cancers de la thyroïde est l’exposition pendant l’enfance aux radiations ionisantes, soit accidentelles, soit suite à un traitement par radiothérapie externe pour une autre pathologie. Les mécanismes par lesquels les radiations ionisantes provoquent l’apparition d’un cancer de la thyroïde sont nombreux et encore incomplètement connus. Les radiations ionisantes sont des agents génotoxiques qui induisent des dommages au niveau de l’ADN telles que des cassures et des aberrations chromosomiques. Bien que les mécanismes qui sous-tendent ces effets ne soient pas complètement compris, il est généralement admis que les radiations ionisantes induisent des dommages à l’ADN soit de manière directe soit de manière indirecte en générant des espèces réactives de l’oxygène (ROS). Durant ma thèse, nous avons étudié le rôle des ROS produit lors de l’irradiation dans la génération des dommages à l’ADN dans les cellules thyroïdiennes. Nos résultats montrent que les ROS produites après irradiation participent à la formation des réarrangements chromosomiques RET/PTC1 retrouvés dans 70% des cancers papillaires radioinduits. Les ROS engendrées par la radiolyse de l’eau ont une durée de vie extrêmement courte ce qui limite leur diffusion. Néanmoins, par des mécanismes redox, ils provoquent des modifications au niveau cellulaire qui conduisent à leur tour à l’activation de systèmes générateurs de ROS, parmi lesquels on trouve les NADPH oxydases. Nos résultats montrent que l’irradiation induit l’expression de la NADPH oxydase DUOX1 via la sécrétion d’IL-13, plusieurs jours après l’exposition aux radiations ionisantes. L’inactivation de DUOX1 par ARNs interférents diminue de manière significative les dommages de l’ADN observés plusieurs jours après irradiation. Ces résultats suggèrent un rôle de DUOX1 dans le stress oxydatif chronique qui contribue à l’instabilité génétique. / Radiotherapy is used alone or in combination with chemotherapy to treat over 50% of cancers. Despite much progress in order to improve the benefit / risk ratio, the radiation causes many side effects. One of the known origins of thyroid cancer is exposure during childhood to ionizing radiation, either accidentally or as a result of external radiation therapy for another disease. The mechanisms by which ionizing radiation causes the appearance of thyroid cancer are numerous and not yet fully known. Ionizing radiations are genotoxic agents that induce DNA damage such as breaks and chromosomal aberrations. Although the mechanisms underlying these effects are not completely understood, it is generally accepted that ionizing radiations induce DNA damage either directly or indirectly by generating reactive oxygen species (ROS). During my PhD, we studied the role of ROS produced during irradiation in the generation of DNA damage in thyroid cells. Our results show that ROS produced after irradiation participate in the formation of RET/PTC1 rearrangements found in 70% of radiation-induced papillary cancers. ROS generated by radiolysis of water have a very short lifetime that limits their diffusion. However, by redox mechanisms, they cause changes at the cellular level, which in turn lead to the activation of ROS generating systems, which include the NADPH oxidases. Our results show that irradiation induces the expression of NADPH oxidase DUOX1 via the secretion of IL-13, several days after exposure to ionizing radiation. Inactivation of DUOX1 by interfering RNAs significantly reduces the DNA damage observed several days after irradiation. These results suggest a role DUOX1 in chronic oxidative stress that contributes to genetic instability.

Objectifs : Les cancers de la thyroïde représentent environ 2% de l‘ensemble des cancers dans les pays développés mais sont les cancers les plus fréquents des glandes endocrines. L’incidence des cancers de la thyroïde se caractérise par de fortes variations géographiques dans le monde, les taux les plus élevés étant observés en Nouvelle-Calédonie, et par une augmentation régulière au cours des dernières décennies dans les pays occidentaux. Cette augmentation d’incidence est en grande partie attribuée à l’évolution des pratiques médicales mais pourrait aussi être en partie liée à une évolution des modes de vie et/ou à des expositions environnementales. En dehors de l’exposition aux radiations ionisantes dans l’enfance, les facteurs de risque de cancer de la thyroïde restent très mal connus. L’objectif de ce travail était d’étudier le rôle des antécédents familiaux de pathologie de la thyroïde, des caractéristiques de la vie hormonale et reproductive, des caractéristiques anthropométriques et des expositions environnementales et professionnelles dans l’étiologie des cancers de la thyroïde. Méthode : Les analyses reposent principalement sur une étude cas-témoins en population menée en France métropolitaine (étude CATHY). Nous avons également utilisé les données d’une étude cas-témoins menée en Nouvelle-Calédonie pour étudier le rôle des antécédents familiaux dans cette zone géographique de forte incidence. L’étude CATHY repose sur 621 cas diagnostiqués dans trois départements français (Calvados, Marne, Ardennes) entre 2002 et 2007 et sur 706 témoins, appariés par fréquence aux cas sur l’âge, le sexe et le département de résidence. L’étude cas-témoins en Nouvelle-Calédonie repose sur 332 cas diagnostiqués entre 1985 et 1999, et sur 412 témoins appariés par fréquence aux cas sur l’âge et le sexe. Résultats : Les résultats montrent une augmentation du risque de cancer de la thyroïde chez les individus ayant des apparentés de premier degré atteints de cancer de la thyroïde ou de goitre multinodulaire, en France métropolitaine comme en Nouvelle-Calédonie. Parmi les facteurs hormonaux et reproductifs, un âge tardif aux premières règles, une ménopause précoce et une parité élevée étaient associés à une augmentation du risque de cancer de la thyroïde. Une relation dose-effet inverse était observée entre la durée cumulée des cycles menstruels au cours de la vie et le risque de cancer de la thyroïde. La prise d’une contraception orale était associée à une diminution du risque de cancer de la thyroïde, avec une relation dose-effet inverse entre la durée de la contraception orale et le risque de cancer de la thyroïde. La taille, l’indice de masse corporelle et la surface corporelle étaient positivement associés au risque de cancer de la thyroïde. Une augmentation du risque de cancer de la thyroïde était observée dans certains secteurs d’activité professionnelle comme l’industrie du papier, l’industrie du caoutchouc et des plastiques, le travail du bois, la réparation automobile et la métallurgie. / Objectives: Thyroid cancer accounts for 2% of all cancers in industrialized countries but is the most common endocrine cancer. There is a marked worldwide geographic variation in thyroid cancer incidence, the highest incidence rates being observed in New Caledonia, and a constant increase of thyroid cancer incidence has been observed during the past several decades. Although the evolution in medical practice probably accounts for some of the increase, other factors such as environmental and/or lifestyle factors may also play a role. However, there are few established risk factors of thyroid cancer apart from ionizing radiation exposure in childhood. We aimed to investigate the etiologic role of a family history of thyroid cancer, of hormonal and reproductive factors, anthropometric factors and environmental and occupational exposures in thyroid cancer. Methods: Analyses mainly rely on a population-based case-control study conducted in metropolitan France (“CATHY study”). Data of a case-control study conducted in New-Caledonia were also used to investigate the role of a family history of thyroid cancer as a risk factor for thyroid cancer in this area where thyroid cancer incidence is very high. The CATHY study is based on 621 cases diagnosed from 2002 to 2007 in three administrative areas: the Calvados, the Marne and the Ardennes, and 705 controls matched to cases by age, sex and residence area. The New Caledonian case-control study is based on 332 cases diagnosed form 1985 to 1999 and 412 controls matched to cases by age and sex. Results: A family history of thyroid cancer or multinodular goiter in first degree relatives was associated with an increased risk of thyroid cancer in France as well as in New Caledonia. Among hormonal and reproductive factors, a later age at menarche, a younger age at menopause and a elevated number of full-term pregnancies were associated with an increased risk of thyroid cancer. An inverse relationship was observed between the cumulative number of menstrual cycles and risk of thyroid cancer. Oral contraceptive use was associated with a lower risk of thyroid cancer, and an inverse relationship was observed between oral contraceptive use duration and risk of thyroid cancer. Height, body mass index and body surface area were positively associated with thyroid cancer risk. Analyses by occupation showed a higher risk of thyroid cancer for workers in leather industry, in plastics and rubber industry, in papermaking, in wood manufacturing, in automotive repair and in metallurgy.

Objectifs : Les cancers de la thyroïde représentent environ 2% de l'ensemble des cancers dans les pays développés mais sont les cancers les plus fréquents des glandes endocrines. L'incidence des cancers de la thyroïde se caractérise par de fortes variations géographiques dans le monde, les taux les plus élevés étant observés en Nouvelle-Calédonie, et par une augmentation régulière au cours des dernières décennies dans les pays occidentaux. Cette augmentation d'incidence est en grande partie attribuée à l'évolution des pratiques médicales mais pourrait aussi être en partie liée à une évolution des modes de vie et/ou à des expositions environnementales. En dehors de l'exposition aux radiations ionisantes dans l'enfance, les facteurs de risque de cancer de la thyroïde restent très mal connus. L'objectif de ce travail était d'étudier le rôle des antécédents familiaux de pathologie de la thyroïde, des caractéristiques de la vie hormonale et reproductive, des caractéristiques anthropométriques et des expositions environnementales et professionnelles dans l'étiologie des cancers de la thyroïde. Méthode : Les analyses reposent principalement sur une étude cas-témoins en population menée en France métropolitaine (étude CATHY). Nous avons également utilisé les données d'une étude cas-témoins menée en Nouvelle-Calédonie pour étudier le rôle des antécédents familiaux dans cette zone géographique de forte incidence. L'étude CATHY repose sur 621 cas diagnostiqués dans trois départements français (Calvados, Marne, Ardennes) entre 2002 et 2007 et sur 706 témoins, appariés par fréquence aux cas sur l'âge, le sexe et le département de résidence. L'étude cas-témoins en Nouvelle-Calédonie repose sur 332 cas diagnostiqués entre 1985 et 1999, et sur 412 témoins appariés par fréquence aux cas sur l'âge et le sexe. Résultats : Les résultats montrent une augmentation du risque de cancer de la thyroïde chez les individus ayant des apparentés de premier degré atteints de cancer de la thyroïde ou de goitre multinodulaire, en France métropolitaine comme en Nouvelle-Calédonie. Parmi les facteurs hormonaux et reproductifs, un âge tardif aux premières règles, une ménopause précoce et une parité élevée étaient associés à une augmentation du risque de cancer de la thyroïde. Une relation dose-effet inverse était observée entre la durée cumulée des cycles menstruels au cours de la vie et le risque de cancer de la thyroïde. La prise d'une contraception orale était associée à une diminution du risque de cancer de la thyroïde, avec une relation dose-effet inverse entre la durée de la contraception orale et le risque de cancer de la thyroïde. La taille, l'indice de masse corporelle et la surface corporelle étaient positivement associés au risque de cancer de la thyroïde. Une augmentation du risque de cancer de la thyroïde était observée dans certains secteurs d'activité professionnelle comme l'industrie du papier, l'industrie du caoutchouc et des plastiques, le travail du bois, la réparation automobile et la métallurgie.

Le symporteur Na+/I- (NIS) médie le captage de l'iode dans la glande thyroïde et cette propriété est exploitée depuis de nombreuses années en thérapeutique pour traiter les cancers différenciés de la thyroïde à l’iode radioactif 131 (Radiothérapie métabolique ou RAI). Cependant, 5 à 10% des patients deviennent réfractaires à la RAI, ce qui indique un mauvais pronostic. La réduction de l'expression NIS et son internalisation sont caractéristiques de ce processus. La mutation activatrice BRAFV600E est la plus fréquemment identifiée au sein des cancers différenciés de la thyroïde de type papillaires (CPT), qui est le type le plus répandu. Dans les thyrocytes de souris, BRAF muté induit la sécrétion de TGF qui active ensuite la voie Smad ce qui entraîne la répression du NIS. La NADPH oxydase 4 (NOX4), enzyme génératrice d’espèces réactives de l'oxygène (ROS), est un médiateur clé de la signalisation du TGFß dans de nombreux types cellulaires et sa surexpression a été détectée dans le cancer de la thyroïde. L'objectif de ce travail est d'évaluer si NOX4 est un médiateur de la répression NIS induite par BRAFV600E dans des lignées cellulaires thyroïdiennes. En utilisant une lignée cellulaire de thyroïde normal de rat (PC-BRAF), nous avons démontré que le TGF-β ou l'expression BRAFV600E promeut la diminution de l'ARNm NIS ainsi que celle du captage de l'iodure en revanche ils augmentent l’expression de l'ARNm NOX4. Le silençage de Nox4 par siRNA ou un traitement des cellules par SIS3, un inhibiteur de pSmad3, inhibe la répression du NIS médiée par BRAFV600E, indiquant l'implication de la voie Smad3 et de Nox4 dans cette répression. Dans la lignée tumorale BCPAP derivée d’un CPT humain et porteuse de la mutation BRAFV600E, nous avons également observé une augmentation de l'expression de l'ARNm NIS lorsque BRAFV600E ou NOX4 sont inhibés. Dans les cellules BCPAP, un traitement par H2O2 augmente l'expression de la protéine ADN méthyltransférase 1 (DNMT1) dans la fraction cellulaire enrichie en protéines liées à la chromatine. Un traitement par des antioxydants ou le silençage de NOX4 réduise ce recrutement. Le TGF augmente le niveaux de protéines DNMT1 dans la fraction cellulaire enrichie en chromatine, lequel qui est renversé par un traitement par un inhibiteur de NADPH oxydase : le Diphenyleneiodonium (DPI). La méthylation de l'ADN induite par le TGF et l'hypoacétylation de l'histone H3K9/K14, qui sont des marques de répression de la transcription, sont détectées au niveau du promoteur NIS. L’ensemble de ces données suggère que Nox4 est un acteur clé de la signalisation TGF-BRAFV600 et joue un rôle répressif sur l'expression du NIS, probablement par des mécanismes épigénétiques. Cette étude apporte des données fonctionnelles pour le développement de nouveaux outils thérapeutiques. / The co-transporter Na+/ I- (NIS) mediates iodide uptake in thyroid gland which is a key step in hormonal biosynthesis. Iodide accumulation by thyrocytes is the basis of radioiodine therapy (RAI) which is the standard post-surgery therapeutic approach to efficiently eliminate remaining cancer lesions and metastasis of differentiated thyroid cancer (DTC). However, 5-10% of DTC patients become RAI-refractory which is indicative of poor prognosis. Reduced NIS expression and NIS internalization are in this process. BRAFV600E mutation is the most common genetic event in papillary thyroid cancers (PTCs), the most prevalent type of DTC. In rat thyrocytes, BRAFV600E induces secretion of TGFβ that activates Smad pathway resulting in NIS downregulation and overexpression of TGFβ is associated with NIS repression in patients. NADPH oxidase NOX4, a professional reactive oxygen species (ROS) generating enzyme, is a key mediator of TGFβ signaling in many cell types and has been previously demonstrated to be overexpressed thyroid cancers. To better understand the molecular mechanisms involved in PTC loss of iodine avidity, the aim of this work is to evaluate whether NOX4 is a key player of BRAFV600E-mediated NIS repression in thyroid cell lines. Using a normal rat thyroid cell line (PC-BRAF) we demonstrated that TGF-β administration or expression of BRAFV600E resulted in reduced NIS mRNA, reduced iodine uptake and increased NOX4 mRNA expression. NOX4 silencing or treatment with SIS3 an inhibitor of Smad pathway partially inhibited NIS repression indicating the implication of both Smad pathway and NOX4. To confirm this results we used a human thyroid cancer cell lines that harbors BRAFV600E mutation (BCPAP and 8505c) and observed an increase in NIS expression followed by BRAFV600E or NOX4 downregulation. Exogenous H2O2 induced DNA methyl-transferase 1 (DNMT1) enrichment in tight-chromatin protein fraction which was decreased by antioxidants or NOX4 silencing in BCPAP cells. TGF increased DNMT1 protein levels in chromatin-enriched cell fraction which was reversed by NADPH oxidase inhibitor, Diphenyleneiodonium (DPI). TGF-mediated DNA methylation and histone H3K9/K14 hypoacetylation were detected in NIS promoter, which is a repressive transcriptional mark. The data obtained suggest that NOX4 is a mediator of BRAFV600-TGF signaling and has a repressive role over NIS expression probably through epigenetic mechanisms. These results should lead to a better understanding of NIS expression regulation in thyroid cancer, bringing functional data for the development of new therapeutic tools.

La radiothérapie est utilisée seule ou en association avec la chimiothérapie dans le traitement de plus de 50% des cancers. En dépit des nombreux progrès dans le but d'améliorer le rapport bénéfice/risque, l'irradiation est à l'origine de nombreux effets secondaires. Une des origines connues des cancers de la thyroïde est l'exposition pendant l'enfance aux radiations ionisantes, soit accidentelles, soit suite à un traitement par radiothérapie externe pour une autre pathologie. Les mécanismes par lesquels les radiations ionisantes provoquent l'apparition d'un cancer de la thyroïde sont nombreux et encore incomplètement connus. Les radiations ionisantes sont des agents génotoxiques qui induisent des dommages au niveau de l'ADN telles que des cassures et des aberrations chromosomiques. Bien que les mécanismes qui sous-tendent ces effets ne soient pas complètement compris, il est généralement admis que les radiations ionisantes induisent des dommages à l'ADN soit de manière directe soit de manière indirecte en générant des espèces réactives de l'oxygène (ROS). Durant ma thèse, nous avons étudié le rôle des ROS produit lors de l'irradiation dans la génération des dommages à l'ADN dans les cellules thyroïdiennes. Nos résultats montrent que les ROS produites après irradiation participent à la formation des réarrangements chromosomiques RET/PTC1 retrouvés dans 70% des cancers papillaires radioinduits. Les ROS engendrées par la radiolyse de l'eau ont une durée de vie extrêmement courte ce qui limite leur diffusion. Néanmoins, par des mécanismes redox, ils provoquent des modifications au niveau cellulaire qui conduisent à leur tour à l'activation de systèmes générateurs de ROS, parmi lesquels on trouve les NADPH oxydases. Nos résultats montrent que l'irradiation induit l'expression de la NADPH oxydase DUOX1 via la sécrétion d'IL-13, plusieurs jours après l'exposition aux radiations ionisantes. L'inactivation de DUOX1 par ARNs interférents diminue de manière significative les dommages de l'ADN observés plusieurs jours après irradiation. Ces résultats suggèrent un rôle de DUOX1 dans le stress oxydatif chronique qui contribue à l'instabilité génétique.

Pendant les trente dernières années, le taux d'incidence du cancer de la thyroïde chez l'homme et la femme a considérablement augmenté partout dans le monde. Cependant, on estime que d'ici à 2019 le cancer de la thyroïde deviendra le troisième cancer le plus répandu chez les femmes dans tous les groupes d'âge en raison de la tendance d’augmentation plus dramatique chez elles. En général, il n'y a aucune raison claire qui explique l'augmentation mondiale de l'incidence du cancer de la thyroïde et il est émis l'hypothèse que cette recrudescence de l'incidence a une étiologie multifactorielle. Bien qu'il soit clair que le progrès technique des modalités de l’imagerie diagnostique telle que l'échographie peut amener à une augmentation du taux de détection du cancer de la thyroïde secondaire au sur-diagnostic des maladies sous-cliniques, il existe des preuves fortes indiquant une vraie augmentation du cancer de la thyroïde. La cartographie cervicale échographique préopératoire est un outil important dans l'algorithme diagnostic du cancer de la thyroïde. Elle aide à identifier l’étendue des métastases ganglionnaires cervicales afin de guider la dissection chirurgicale anticipée. La dissection chirurgicale du cou orientée selon les compartiments anatomiques et guidée par la cartographie cervicale échographique peut amener à une réduction des risques des complications postopératoires et des récidives tumorales locorégionales. Nous avons effectué une analyse qualitative et quantitative de la cartographie cervicale échographique afin d'évaluer la fiabilité diagnostique de ce test. Nos résultats ont démontré une valeur prédictive positive assez élevée de cette modalité diagnostique ainsi q’une association quantitative forte entre les données de la cartographie échographique et les résultats de l’histopathologie. Nous suggérons que l’utilisation de la cartographie cervicale échographique cible les patients présentant un risque plus important d’une maladie persistante / récidivante. / Over the last 30 years, the incidence rate of thyroid cancer has drastically increased in both genders all over the world. However, due to a more dramatic pattern in females, it is estimated that by 2019 it will become the third most prevalent cancer in women of all ages. Overall, there are no clear reasons behind the worldwide increase in thyroid cancer incidence and it is hypothesized that this upsurge has a multifactorial etiology. Despite the fact that recent advances in imaging modalities such as ultrasound can lead to thyroid cancer overdiagnosis by improving the detection rate for subclinical disease, there is strong evidence indicating a true increase in the occurrence of thyroid cancer as well. Preoperative ultrasound cervical mapping, an important tool in the diagnostic algorithm of thyroid cancer, helps to identify metastatic spread in cervical lymph nodes and guides the surgeon for subsequent surgical dissection. Compartment oriented neck dissection directed by ultrasound mapping decreases locoregional tumor recurrence and lowers the risk of postsurgical complications. We conducted a qualitative and quantitative analysis of ultrasound mapping to evaluate this test’s diagnostic reliability. Our results demonstrated that the positive predictive value of this diagnostic modality was sufficiently high and that there was a strong quantitative association between ultrasound mapping and histopathology results. We therefore recommend that ultrasound mapping be used to target patients with a higher risk of persistent or recurrent thyroid cancer.

Ces travaux de thèse portent sur l'analyse des mélanges réels et synthétiques complexes composés de petites molécules à l'aide de la RMN HRMAS. Dans une première partie, une approche RMN HRMAS basée sur l'analyse métabolomique en combinaison avec des techniques de reconnaissance des formes (PCA et O-PLS-DA) a été appliquée pour le diagnostic des lésions thyroïdiennes indéterminées et étudier également les effets biologiques négatifs des nanoparticules d'aluminium sur pseudomonas brassicacearum. Dans une seconde partie, nous avons étudié la RMN chromatographique en utilisant la silice comme matrice de support qui pourrait fournir une alternative rapide et complète de la LC pour la caractérisation de mélanges complexes. En outre, l'exigence de la suppression du signal dans l'extrait de plantes naturelles et d'hydrocarbures aromatiques conduit à l'élaboration d'une méthode rapide et précise en utilisant des polymères à empreintes moléculaires avec une excellente sélectivité. La sélectivité des polymères à empreintes moléculaires à travers la capture d'une cible moléculaire spécifique est exploitée ici pour éliminer efficacement les signaux RMN. / This thesis work deals with the analysis of natural and synthetic complex mixtures composed of small molecules using HRMAS NMR. In a first part, an integrated HRMAS-NMR based metabolomic analysis in combination with pattern recognition techniques (PCA and O-PLS-DA) has been applied for the diagnosis of indeterminate thyroid lesions and also studied the potential adverse biological effects of aluminium nanoparticles on pseudomonas brassicacearum. In a second part we investigated that chromatographic NMR using silica as the matrix support could provide a quick alternative and complement to LC for the characterization of complex mixtures. In addition, requirement for signal suppression in natural plant extract and aromatic hydrocarbons led to the development of a rapid and accurate method using molecularly imprinted polymers with excellent selectivity. The selectivity of Molecularly Imprinted polymers towards capturing a specific molecular target is exploited here to efficiently remove NMR signals.

La Polynésie française et la Nouvelle-Calédonie, îles du Pacifique, ont l’un des taux de cancer de la thyroïde les plus élevés au monde. A l’exception des rayonnements ionisants, aucun autre facteur de risque n’est clairement établi pour ce cancer. Deux études cas-témoins sur le cancer de la thyroïde ont été réalisées en Polynésie française et Nouvelle-Calédonie afin d’étudier les facteurs de risque qui sont encore peu connus. L'objectif de ce travail de thèse est d’étudier le rôle des facteurs anthropométriques et de l’alimentation sur le risque de cancer de la thyroïde dans les îles du Pacifique.En Polynésie française, 229 cas de cancer de la thyroïde diagnostiqués entre 1979 et 2004 et 371 témoins appariés sur l’âge et le sexe ont été inclus. En Nouvelle-Calédonie, 331 cas de cancer de la thyroïde diagnostiqués entre 1993 et 1999 et 412 témoins appariés également sur l’âge et le sexe ont été inclus.Dans l’analyse poolée des deux études cas-témoins, un peu plus de la moitié des Polynésiens et Néo-calédoniens étaient en surpoids ou obèses. Une augmentation du risque de cancer thyroïdien a été mise en évidence avec une taille, un poids, un indice de masse corporelle, et une surface corporelle élevés. Parmi ces facteurs anthropométriques, la surface corporelle joue un rôle dominant dans le risque de cancer de la thyroïde, en particulier à l’âge de 18 ans.Ensuite, nous nous sommes intéressés à l’alimentation des Polynésiens uniquement. Nous avons identifié deux régimes (ou patterns) alimentaires : l’un occidental et l’autre polynésien traditionnel. Le régime « occidental » n’était pas associé à un risque de cancer thyroïdien, alors que le régime « polynésien traditionnel » était faiblement associé à une diminution du risque. Par ailleurs, les résultats ont montré que les Polynésiens avaient une alimentation carencée en iode. Une consommation élevée de poissons et fruits de mer, ainsi qu’un apport alimentaire en iode élevé étaient associés à une diminution du risque de cancer de la thyroïde. Enfin, une consommation élevée de manioc, aliment goitrigène, diminuait le risque de cancer thyroïdien. / French Polynesia and New Caledonia, Pacific Islands, have one of the world’s highest thyroid cancer incidence rates. Except ionizing radiation, no other risk factor is clearly established for this cancer. Two case-control studies on thyroid cancer were conducted in French Polynesia and New Caledonia to investigate the risk factors not still understood. The objective of this thesis is to study the role of anthropometric and dietary factors in the risk of thyroid cancer in the Pacific Islands.In French Polynesia, 229 cases of thyroid cancer diagnosed between 1979 and 2004 and 371 controls matched on age and sex were included. In New Caledonia, 331 cases of thyroid cancer diagnosed between 1993 and 1999 and 412 controls matched also on age and sex were included.In the pooled analysis of the two case-control studies, half of Polynesians and Melanesians were overweighed or obese. An increased risk of thyroid cancer was shown with a high height, weight, body mass index, and body surface area. Among anthropometric factors, BSA plays a dominant role in thyroid cancer risk, in particular at 18 years old.Then, we are interested in the diet only of Polynesians. We have identified two dietary patterns: Western and traditional Polynesian. The pattern “Western" was not associated with a risk of thyroid cancer, while the pattern "traditional Polynesian" was weakly associated with a decreased risk. Moreover, results showed that Polynesians had a diet deficient in iodine. A higher consumption of fish and shellfish, and a higher dietary iodine intake are significantly associated with a decreased risk of thyroid cancer. Lastly, high cassava consumption decreased the thyroid cancer risk.

Dans la première partie du travail, nous avons étudié l’expression génique dans les cancers thyroïdiens survenus après l’explosion de la centrale nucléaire de Tchernobyl. L’incidence des cancers thyroïdiens papillaires a fortement augmenté après l’accident de Tchernobyl chez les enfants, offrant l’opportunité exceptionnelle d’étudier les caractéristiques moléculaires des cancers thyroïdiens radioinduits. Contrairement aux études précédentes qui comportaient toutes des facteurs confondants, nous avons pu investiguer l’expression des ARN messagers des tumeurs et de leurs tissus contra-latéraux normaux de patients exposés et de patients non exposés aux retombées radioactives, en utilisant une cohorte de patients appariés pour l’âge et l’ethnicité. L’irradiation d’une population conduit au développement de cancers dans une fraction de cette population. Les individus atteints peuvent l’avoir été de manière stochastique, ou à cause d’une prédisposition ou sensibilité particulière à l’irradiation. La comparaison des tumeurs exposées et non exposées permet d’étudier l’effet de l’irradiation, et celle des tissus normaux contralatéraux offre la possibilité d’étudier la susceptibilité aux radiations dont les implications sont nombreuses en médecine (radio-diagnostic, cancers secondaires) et en radioprotection. L’expression génomique complète a été analysée sur puces Affymetrix pour les tissus de 45 patients. Vingt-deux de ces patients ont été exposés aux retombées de Tchernobyl, vingt-trois autres, appariés selon l'âge et résidant dans les mêmes régions de l'Ukraine, n'ont pas été exposés à l’irradiation. Notre travail a mis en évidence l’existence d’une signature transcriptionnelle permettant de différencier les tissus normaux exposés des non exposés, les gènes qui composent cette signature ayant trait à la prolifération ;nos résultats suggèrent qu’un niveau plus élevé de prolifération dans les tissus normaux pourrait être associé aux cancers radioinduits, soit en tant que facteur prédisposant au cancer, soit en tant que conséquence de la radiation.<p><p>La deuxième partie du travail a été consacrée à la caractérisation in vitro de différentes lignées cellulaires humaines de cancers thyroïdiens. Ces lignées sont souvent employées comme modèles pour l’étude et le développement d’approches thérapeutiques pour ces cancers mais notre laboratoire a démontré que ces lignées s’étaient dédifférenciées au cours de leur propagation in vitro et que leurs profils transcriptionnels se rapprochaient essentiellement des tumeurs les plus dédifférenciées, les cancers anaplasiques. Nous avons tenté de ré-induire dans ces lignées l’expression des marqueurs de différenciation de la thyroïde au moyen d’agents épigénétiques, l’idée étant que ces gènes dont l’expression est caractéristique de la thyroïde ne s’expriment plus suite à l’action de mécanismes épigénétiques comme la méthylation au niveau de leurs promoteurs. Les cancers thyroïdiens dédifférenciés étant les plus agressifs et ayant perdu l’expression des facteurs de différenciation dont le transporteur sodium/iodure (NIS), ils sont inaccessibles au traitement par l’iode radioactif I131. La réexpression des marqueurs de différenciation thyroïdienne permettrait d’une part d’employer plus adéquatement les lignées comme modèle d’étude des cancers différenciés, et d’autre part d’envisager l’emploi de(s) substances(s) qui ont permis cette réexpression en tant que médicaments pour les cancers dédifférenciés. Nos travaux montrent que les traitements épigénétiques des lignées cancéreuses ne permettent pas une réinduction significative de la différenciation mais tendent à démontrer que l’inactivation épigénétique provoque dans ces lignées la perte de l’expression de gènes n’ayant aucun rôle utile pour la cellule au cours des milliers de réplications in vitro / In the first part of the work, we studied gene expression in thyroid cancers following the explosion of the Chernobyl nuclear power plant. The incidence of thyroid papillary cancers rose sharply after the Chernobyl accident in children, providing an exceptional opportunity to study the molecular characteristics of radiation-induced thyroid cancers. Unlike previous studies that included confounding factors, we were able to investigate the expression of messenger RNA from tumors and their normal contra-lateral tissue of patients exposed and not exposed to the fallout using a cohort of patients matched for age and ethnicity. The irradiation of a population leads to the development of cancer in a fraction of the population. Affected individuals may have been stochastically, or because of a particular predisposition or susceptibility to irradiation. Comparison of tumors exposed and unexposed allows to study the effect of irradiation, and the contra-lateral normal tissue offers the possibility to study the susceptibility to radiation whose implications are numerous: medical (radio - diagnosis, secondary cancers ) and radiation protection. The complete gene expression was analyzed on Affymetrix for tissues of 45 patients. Twenty- two of these patients were exposed to fallout from Chernobyl, twenty-three, matched for age and residing in the same regions of Ukraine have not been exposed to radiation. Our work has demonstrated the existence of a transcriptional signature allowing to differentiate exposed and unexposed normal tissues, and the genes that compose the signature are related to proliferation; our results suggest that a higher level of proliferation in normal tissues may be associated with radiation-induced cancers, either as a predisposing factor for cancer,or as a result of the radiation.<p><p>The second part was devoted to the in vitro characterization of different human cell lines of thyroid cancer. These lines are often used as models for the study and development of therapeutic approaches for these cancers, but our laboratory has demonstrated that these cell lines dedifferentiated during their in vitro propagation and their transcriptional profiles are essentially closer to the most dedifferentiated tumors, the anaplastic cancers. We tried to re- induce in these lines the expression of differentiation markers of thyroid using epigenetic agents, the idea being that these genes whose expression is characteristic of thyroid are no longer expressed due to epigenetic mechanisms such as methylation of their promoters. Dedifferentiated thyroid cancers are more aggressive and have lost the expression of differentiation factors including sodium/iodide transporter(NIS), they are inaccessible to treatment with radioactive iodine I131. Re-expression of thyroid differentiation markers could allow in one hand to use more adequately cell lines as models to study differentiated cancers, and secondly to consider the used substances that helped this re-expression as drugs for the dedifferentiated cancers. Our work shows that epigenetic treatments for cancer cell lines do not allow a significant re-induction of differentiation but tend to demonstrate that the epigenetic inactivation in these cell lines causes the loss of expression of genes that have no useful role in the cells over thousands of replication in vitro .<p><p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished