Le traitement des tumeurs cérébrales représente un défi d'envergure, puisqu'elles sont isolées du reste du corps par la barrière hémato-encéphalique. Il est donc impératif d'accroître nos connaissances sur les cellules composant ces tumeurs. L'une des hypothèses émergentes concerne la présence d'une sous-population spécifique de cellules au sein de la tumeur, les cellules souches cancéreuses (CSC), impliquées dans l'initiation et la récurrence des cancers. Les marqueurs de surfaces des CSC varient largement selon le tissu d'intérêt, mais il semble que CD133, une glycoprotéine membranaire, soit une signature commune à plusieurs CSC. S'il est courant de traiter le cancer en ciblant les cellules cancéreuses elles-mêmes, cibler le microenvironnement dans lequel évolue la tumeur est une avenue thérapeutique prometteuse. En effet, les cellules endothéliales (CE) au sein d'une tumeur sont connues pour avoir des propriétés différentes des CE normales. Ces cellules endothéliales tumorales (CET) peuvent donc constituer une cible supplémentaire pour inhiber sélectivement la croissance tumorale. À l'aide d'une lignée de médulloblastome (DAOY), nous avons identifié et évalué de nouvelles caractéristiques cellulaires et moléculaires impliquées dans la régulation du phénotype invasif associé à la formation de structures comparables aux neurosphères formées par les CSC CD133(+). De plus, nous avons apporté de nouvelles informations concernant les propriétés chimiopréventives du sulforaphane (SFN), un composé naturel retrouvé principalement dans le brocoli, en ciblant spécifiquement les CET cérébrales possiblement impliquées dans la cooption vasculaire. En utilisant la technologie de l'ARN interférant, nous avons montré que MMP-9 et MT1-MMP, deux métalloprotéinases matricielles importantes pour l'invasion cellulaire, les métastases et la résistance à la radiation, avaient un rôle crucial dans la formation par les DAOY de structures apparentées aux neurosphères CD133(+). De plus, nous avons mis en évidence une inhibition presque complète (> 90 %) de la migration des HBMEC (human brain microvascular endothelial cell) activées par un carcinogène, le phorbol 12-myristate 13-acétate (PMA). Ainsi, nos résultats suggèrent que les molécules présentes dans notre diète pourraient cibler les CET cérébrales composant la masse tumorale. En somme, nous proposons que MMP-9 constitue une cible de choix pour le traitement du cancer, que ce soit au niveau du compartiment tumoral ou vasculaire. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Cellule souche cancéreuse (CSC), Cellule endothéliale tumorale (CET), Sulforaphane (SFN), Métalloprotéinase matricielle-9 (MMP-9), Tumeur cérébrale.

Le médulloblastome est la tumeur maligne du cerveau la plus répandue chez l'enfant. C'est un cancer très agressif, avec près de 30 % des enfants qui présentent des métastases lors du diagnostic initial. En réponse à divers signaux, les cellules cancéreuses s'échappent de la tumeur primaire et empruntent généralement les nombreux vaisseaux sanguins immatures issus de l'angiogenèse tumorale afin de se disséminer dans l'organisme. Les récepteurs à tyrosine kinase sont responsables de la majorité des signaux cellulaires cruciaux dans les processus d'angiogenèse tumorale et de formation de métastases. Dans un contexte de prévention et de traitement du cancer par l'alimentation, ces derniers représentent des cibles de choix pour de nombreuses molécules issues de la diète telles que certains flavonoïdes. La croissance de la plupart des cancers, incluant les cancers cérébraux, dépend d'une vascularisation adéquate et l'inhibition de l'angiogenèse tumorale pourrait être une stratégie efficace afin de bloquer ou retarder la croissance tumorale. Récemment, les approches antiangiogéniques se sont diversifiées afin de viser non seulement les cellules endothéliales, mais également les cellules musculaires lisses qui contribuent à la maturation et à la stabilisation des vaisseaux sanguins. Nous avons démontré précédemment que la delphinidine, un constituant actif majeur des baies, inhibe la phosphorylation du « vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor-2 » ou VEGFR-2 induite par le VEGF et bloque l'angiogenèse in vitro et in vivo. Dans cette étude, nous démontrons que la delphinidine inhibe également l'activation du « platelet derived growth factor-BB (PDGF-BB) receptor-β » ou PDGFR-β dans les cellules musculaires lisses et que cette inhibition contribuerait à l'effet antitumoral de cette molécule. L'effet inhibiteur de la delphinidine sur PDGFR-β est très rapide et mène à l'inhibition de l'activation de ERK-1/2 et de la motilité des cellules musculaires lisses induite par le PDGF-BB. De plus, la delphinidine empêche la différenciation et la stabilisation des cellules endothéliales et des cellules musculaires lisses en un réseau de tubes similaires à des capillaires dans un modèle de coculture en trois dimensions. Dans un modèle d'implant de Matrigel chez la souris, nous avons démontré qu'un extrait de baies riche en anthocyanes est en mesure d'inhiber la formation synergique de vaisseaux sanguins par le « fibroblast growth factor-2 » ou FGF-2 et le PDGF-BB. Le gavage de souris nues avec ce même extrait a également retardé de manière significative la croissance tumorale dans un modèle de xénogreffe de cancer du poumon. Ensemble, ces résultats permettent de mieux comprendre les mécanismes responsables de l'activité antiangiogénique de la delphinidine, procurant des informations importantes dans le développement de stratégies efficaces de prévention du cancer par l'alimentation. Récemment, le « hepatocyte growth factor » ou HGF et son récepteur à tyrosine kinase Met, se sont imposés comme des éléments clés de la croissance et de la propension à former des métastases dans les médulloblastomes chez l'humain, suggérant que l'inhibition de cette voie de signalisation pourrait être une cible intéressante dans la prévention et le traitement de cette maladie. Au cours de cette étude, nous avons démontré que différents flavonols d'origine alimentaire, soit la quercétine, le kaempferol et la myricétine, inhibent l'axe de signalisation HGF/Met dans une lignée de cellules de médulloblastomes (DAOY). Cet effet prévient la formation de sites riches en actine corticale à la membrane et résulte en l'inhibition de la migration cellulaire induite par Met. De plus, la quercétine et le kaempferol diminuent fortement l'activation de Akt induite par le HGF et ce, à des concentrations pouvant être atteintes par l'alimentation. Ces résultats indiquent que la quercétine, le kaempferol et la myricétine sont des inhibiteurs de l'activité de Met issus de l'alimentation, ce qui suggère que cet effet inhibiteur pourrait contribuer aux propriétés chimiopréventives de ces molécules. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Cancer, Alimentation, Prévention, Angiogenèse, Médulloblastomes, Flavonoïdes.

Thèse doctorat : Traitement du signal et télécommunications : Rennes 1 : 2006. / Bibliogr. p. 191-212.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine. Gynécologie obstétrique : Nantes : 2008. / Bibliogr.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Neurosciences : Toulouse 3 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 169-188.

Reproduction de : Thèse d' exercice : Médecine spécialisée : Nancy 1 : 2002. / Thèse : 2002NAN11167. Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse de doctorat : Sciences médicales. Neuropsychologie : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 64 p.

Le fonctionnement du cerveau nécessite une organisation finement régulée des neurones. Cette organisation s'établit durant le développement et dépend de mécanismes tels que la neurogénèse, la neuromigration et la synaptogénèse. Ces mécanismes mettent à contribution plusieurs molécules, dont des facteurs de croissance, des protéases, des molécules d'adhésion cellulaire et de guidage ainsi que des composantes de la matrice extracellulaire. Une défaillance de ces mécanismes peut entraîner le développement de désordres neurologiques tels que la schizophrénie, l'épilepsie et le retard mental. La céruloplasmine (CP) pourrait être comptée parmi les molécules susceptibles de contribuer au développement du cerveau. La CP, une protéine à cuivre de 132 kDa (K), possède une activité ferroxydasique qui en fait un régulateur majeur du métabolisme du fer dans l'organisme. Elle est sécrétée dans la circulation par le foie. On la retrouve aussi dans le cerveau, sous une forme ancrée à la surface de cellules gliales par un groupement glycosylphosphatidylinositol. Des travaux publiés par les équipes des Drs Paquin et Mateescu ont montré que la CP peut induire l'agrégation de neurones nouvellement différenciés de cellules souches embryonnaires murines P19. Cette nouvelle action de la CP soulève l'hypothèse d'un rôle de cette protéine dans le développement du système nerveux, possiblement dans l'organisation spatiale des neurones. Les objectifs de cette thèse étaient d'investiguer les mécanismes de l'action agrégative de la CP sur les neurones P19 et une pertinence physiologique de la CP dans le développement. Pour guider notre travail, nous avons envisagé que la neuroagrégation pouvait avoir des mécanismes communs avec la migration neuronale qui se produit lors du développement et nous avons ainsi considéré deux types de protéines ayant un rôle dans ce processus : les protéases à sérine extracellulaires et la reeline. Des protéases à sérine ont en effet été rapportées comme modulateurs de la migration neuronale et la reeline a un rôle essentiel dans cette migration ainsi que dans le bon positionnement final des neurones. La reeline existe sous la forme du polypeptide pleine longueur de 400K et sous la forme de fragments de 300K et de 180K portant la terminaison NH2 native. Le profil d'expression et le rôle de ces fragments durant le développement ainsi que les mécanismes responsables de leur formation sont peu connus. La reeline se lie à ses récepteurs ApoER2 et VLDLr, ce qui stimule la phosphorylation de la protéine intracellulaire Dab-1 et, plus distalement, la phosphorylation de la cofiline, une protéine régulatrice de l'assemblage des filaments d'actine. D'autre part, l'AMPc et les kinases ERK.1/2 activées par des mitogènes sont des molécules signalisatrices capables de moduler la morphologie et la motilité cellulaires. Les résultats du premier volet de la recherche montrent que le traitement des neurones avec la CP non seulement induit leur agrégation mais stimule aussi la formation du fragment 300K de la reeline. La formation de ce fragment est postérieure à l'agrégation. L'ajout des inhibiteurs de protéases SBTI et aprotinine abolit l'agrégation des neurones et la formation de la reeline 300K, indiquant qu'une ou des protéases à sérine extracellulaires sont impliquées dans ces actions de la CP. Globalement, les résultats suggèrent deux modèles de relation entre la neuroagrégation et la génération de la reeline 300K : un modèle dans lequel la génération de la reeline 300K est une conséquence de la neuroagrégation et un modèle dans lequel les deux phénomènes sont indépendants l'un de l'autre. Comme indiqué plus bas, les études du troisième volet de la recherche favorisent le dernier modèle. Dans le deuxième volet, nous avons voulu déterminer si l'action de la CP sur la reeline dans des cultures de neurones naissants P19 pouvait exister in vivo. Nous avons comparé, par immunobuvardage, les profils d'expression ontogéniques de la CP, la reeline et la cofiline et ce, dans des cerveaux de souris de type sauvage et de souris déficientes en CP (CP-/-). Chez les souris de type sauvage, la CP est détectée dès le jour embryonnaire 12.5, ses niveaux augmentent jusqu'à la naissance et demeurent soutenus jusqu'à l'âge adulte. L'expression globale de la reeline suit à peu près celle de la CP mais les niveaux du fragment 300K sont plus élevés durant la période embryonnaire qu'après la naissance. La cofiline est fortement phosphorylée au cours de la première semaine postnatale. Par comparaison, chez les souris CP-/-, la reeline 300K est peu détectée avant la naissance et la déphosphorylation postnatale de la cofiline survient plus tôt. La CP a donc un impact sur l'expression de la reeline et de la cofiline durant le développement du cerveau. L'expression accrue de la reeline 300K dans les cerveaux embryonnaires de type sauvage par rapport aux cerveaux déficients en CP valide les résultats obtenus avec les neurones P19. Enfin, les études du troisième volet de la recherche, basées sur l'utilisation d'agents pharmacologiques, ont montré que l'action agrégative de la CP et l'influence de la protéine sur la reeline peuvent se produire indépendamment l'une de l'autre. Ainsi, l'AMPc a inhibé l'action neuroagrégative de la CP sans empêcher la génération de la reeline 300K et des inhibiteurs de la signalisation d'ERK1/2 ont diminué le taux de formation de la reeline 300K sans affecter la neuroagrégation. En conclusion, l'ensemble des résultats obtenus ex vivo et in vivo appuie l'hypothèse d'un rôle possible de la CP dans le développement du système nerveux. La définition de ce rôle demande des investigations supplémentaires. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Céruloplasmine, Reeline, Protéases à sérine, Cofiline, AMPc, PKA, ERK, Neurones P19, Développement du système nerveux, Immunobuvardage

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr.: f. 51-56. Publié aussi en version électronique.