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Trouver des solutions thérapeutiques permettant de limiter le développement de la maladie du greffon contre l’hôte tout en conservant l’effet GvL est actuellement un des enjeux crucial de la recherche en hématologie. La GvH est la complication majeure chez les patients ayant subit une greffe allogénique de cellules hématopoïétiques (CH). Elle se caractérise par la reconnaissance des organes du patient comme non-soi par le nouveau système immunitaire mis en place. Les lymphocytes T sont les principaux effecteurs de la GvH mais ils permettent aussi la prise de greffe ainsi que l’éradication d’une partie des cellules malignes. Les dommages tissulaires liés au conditionnement préparatoire à la greffe favorisent cette allo-reconnaissance en fournissant aux cellules présentatrices d’antigènes quantité de peptides allogéniques. Les protéines de choc thermique (HSP) ont été très conservées au cours de l’évolution de part leur rôle primordial dans la préservation de l’intégrité cellulaire. Ainsi, elles permettent aux cellules de résister à différents stress (chimio-/radiothérapie, UV, hypoxie…) en protégeant de nombreuses protéines de l’agrégation mais aussi, en bloquant le déclenchement d’une apoptose précoce. Depuis quelques années, les HSP sont de plus en plus décrites comme protectrices de l’organisme. En effet, en cas de stress conduisant à la mort cellulaire, les HSP sont sécrétées dans le milieu extracellulaire où leur interaction avec d’autres cellules telles que les cellules immunitaires permet d’alarmer l’organisme quant au danger potentiellement présent pour lui. Cet effet, bénéfique en cas d’infection par exemple, peut se révéler néfaste dans divers pathologies inflammatoires. Notre équipe étant très spécialisée dans l’étude des HSP, nous avons voulu étudier grâce à un modèle murin mimant le développement de la GvH, le rôle de ces protéines dans ce contexte particulier. Nous avons d’abord voulu savoir si l’inhibition des HSP pouvait moduler le développement de la maladie. L’inhibiteur d’HSP90, 17AAG (17-allylamino-17-demethoxygeldanamycine), en empêchant HSP90 de stabiliser les kinases clés des voies de survie/prolifération induit la mort des lymphocytes T s’activant au contact de l’hôte. Un traitement court permet de prévenir le développement de la maladie dans notre modèle. D’autre part, nous avons pu observer que le conditionnement préparatoire à la greffe favorisait l’expression extracellulaire d’une autre HSP, gp96 (glycosylated protein 96). Cette protéine, en interaction avec le complément C3, agirait comme signal de danger en favorisant la présentation des peptides du receveur aux lymphocytes du donneur via leur présentation par les macrophages. A terme, ces travaux pourraient mener à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients atteints de désordres inflammatoires tels que la GvH ou des pathologies auto-immunes. / Hematopoietic cells transplantation (HCT) is often used as a curative approach for hematopoietic malignancies. Unfortunately, GvHD, for graft versus host disease, is the major lethal complication for patients undergoing HCT. Mature T-cells present in the graft recognize residual malignant cells and therefore decrease the risk of death related to relapse of cancer. This is the graft versus tumor effect. But when GvHD develops, those cells also recognize patient’s organs leading to organ failures. Irradiation and/or chemotherapy used as conditioning regimen also promote GvHD development. In fact, damaged tissues induce the secretion of danger signals, and the presence of apoptotic cells provides big quantities of allogeneic peptides to phagocytes. Therefore, new strategies, allowing the distinction between GvHD and the GvT effect are highly needed. Heat shock proteins (HSPs) have been conserved through evolution because of their crucial role in cell survival. During stressful conditions, (chemo-/radiotherapy, UV, hypoxia, …), they prevent protein aggregation and block untimely apoptosis. HSPs are more and more described as danger signals. Upon lethal stress, HSPs are secreted in the extracellular medium where they interact with immune cells to signal lethal danger to the organism. Although helpful during infection for example, this process could be deleterious during inflammatory pathologies such as GvHD. Our team is competent in studying the role of HSPs in different physio-pathological contexts. Thus we used an in vivo model that mimic GvHD development to determine the role of HSPs in GvHD. First, we tested HSPs inhibitors in our model. We observed that HSP90 inhibitor, 17AAG (17-allylamino-17-demethoxygeldanamycine) treatment, prevents GvHD development. In fact, upon host-reactive T-cells activation, 17AAG is able to block survival/proliferation pathways through destabilization of crucial kinases, client proteins of HSP90. Secondly, we observed that another HSP, gp96 (glycosylated protein 96) acts as a danger signal during GvHD through interaction with complement C3. Moreover, extracellular gp96 provides allogeneic peptides to macrophages that will present them at their surface for T-cell activation. Those results could lead to new therapeutic strategies for patients undergoing inflammatory disorders such as GvHD or auto-immune diseases.

Au cours de ma thèse, j'ai observé que la microglie est nécessaire à la maturation des circuits hippocampaux par la formation de boutons multi-synaptiques. J'ai également étudié la mécanique d'élimination des synapses, et observé que la microglie n'élimine pas directement les compartiments post-synaptiques. En revanche, elle contacte spécifiquement et rapidement certaines épines, en induisant un étirement de la tête de l'épine. Les petites épines sont préférentiellement contactées, et leur proximité avec les compartiments phagocytiques de la microglie suggère qu'elles pourraient être digérées sans être détachées du dendrite auquel elles appartiennent. Enfin, le système du complément n'est pas requis pour la reconnaissance ni les interactions entre microglie et épines, mais semble nécessaire à leur maturation. / During my thesis, I found that microglia is necessary for the maturation of hippocampalcircuits through the formation of multiple synapse boutons. I investigated how microgliacould mechanistically eliminate synapses, and found that microglia do not eliminate entirepost-synaptic spines but instead make fast and specific contacts that often result in spinehead stretching. Small, immature spines are preferentially targeted by microglia, and theirproximity to phagocytic compartment suggests that microglia could subtly erode themwithout to challenge their attachment to the dendritic shaft. Last, the complement system isnot necessary for recognition and interaction of microglia with spines, however seemsnecessary for proper maturation of post-synaptic spines.

L’identification fréquente de mutations des protéines régulatrices du complément suggère que les lésions endothéliales du syndrome hémolytique et urémique atypique (SHUa) résultent d’une activation incontrôlée de la voie alterne du complément. Les mutations, en soi, ne constituent cependant que des facteurs de susceptibilité et les mécanismes menant de l’anomalie de régulation du complément au développement de lésions de microangiopathie thrombotique rénale restent mal compris. L’objectif de ce projet était donc d'étudier certains mécanismes de l’activation du complément à la surface des cellules endothéliales dans le SHUa et les conséquences de cette activation pour l’endothélium. Dans ce but, ce travail s’est initialement concentré sur la mutation C3R139W, dont nous avons réalisé la caractérisation phénotypique et fonctionnelle et qui a constitué un modèle d’étude des conséquences d’un complément dérégulé sur l’endothélium. Cette mutation a été identifiée de façon sporadique chez 4% des patients de la cohorte française de SHUa. Son étude phénotypique a mis en avant une évolution fonctionnelle rénale souvent sévère mais inhomogène ainsi qu’une fréquence non négligeable d’événements cardio-vasculaires. Sa caractérisation fonctionnelle a révélé une augmentation de son affinité pour le facteur B, à l’origine de la formation d’une « hyper C3 convertase », échappant également en partie aux systèmes de contrôle (diminution de liaison avec la MCP). L’étude de ses conséquences endothéliales a montré, à la surface de cellules pré-activées, une augmentation des produits d’activation du complément et de l’expression membranaire de facteur tissulaire, faisant le lien avec l’acquisition d’un phénotype endothélial prothrombotique. Nous rapportons également, sous l’effet de sérum porteur de cette mutation, une majoration de la perméabilité et du détachement cellulaire, susceptibles de traduire une souffrance endothéliale. Dans la deuxième partie et en vue de préciser les liens entre anomalie du complément et activation des cellules endothéliales, nous nous sommes intéressés au rôle de l’hémolyse, dénominateur commun des SHU. Nous avons ainsi montré que l’hème libre activait la voie alterne du complément dans le sérum et à la surface des cellules endothéliales et ce, de façon exacerbé, en cas de dysrégulation sous-jacente du complément. Nous avons identifié plusieurs mécanismes d’action par lesquels l’hème peut activer le complément : il favorise les interactions C3/C3 et ainsi la formation d’une hyper C3/C5 convertase, déclenche une mobilisation des corps de Weibel-Palade à l’origine de l’expression membranaire de P-selectine, qui est capable d’activer la voie alterne du complément et induit une diminution de l’expression membranaire des régulateurs MCP et DAF. Par ces travaux, nous avons précisé les liens entre activation du complément et acquisition d’un phénotype endothélial prothrombotique dans le SHUa. Nous avons notamment identifié l’hémolyse comme un acteur potentiel de l’amplification des lésions endothéliales complément-dépendantes. Son contrôle pourrait ainsi constituer une nouvelle voie thérapeutique dans le SHU. / Pas de résumé en anglais

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Chez les vertébrés, le foie est un des organes majeurs du métabolisme en étant le siège de la régulation de différentes voies du métabolisme qui contrôlent l’homéostasie du glucose et des lipides. En se basant sur des travaux de recherche récents suggérant que le système de conjugaison de l'ubiquitine est engagé en réponse à différents signaux métaboliques, nous avons réalisé une analyse protéomique globale dans le but d’identifier des protéines ubiquitylées dans le foie de souris soumises á un protocole de jeûne – re-nourrissage. Parmi les 117 protéines différemment ubiquitylé sur le jeûne ou le re-nourrissage, nous avons identifié complément 3 (C3) dans le foie de souris réalimentées. Nous avons observé qu'un produit d'activation de C3, C3a, est ubiquitylé dans les hépatocytes primaires traités avec les médias riches en nutriments. Ainsi, nous proposons que l'ubiquitination de C3 joue un rôle dans la régulation des fonctions inflammatoires ou métaboliques de C3 dans le foie. / In vertebrates, the liver has developed to be a major metabolic organ able to control glucose and lipid homeostasis. It activates or inhibits specific pathways in a regulated manner, depending on the metabolic state of our organism. Based on the emerging experimental evidence suggesting that the ubiquitin conjugation system is engaged in response to different metabolic cues, we conducted a global proteomic analysis to identify metabolic pathways modified by ubiquitylation. To this end, we used livers of mice subjected to a fasting – refeeding protocol. Amongst the 117 proteins differentially ubiquitylated upon fasting or refeeding conditions, we identified complement 3 (C3) to be ubiquitinated in livers of refed mice. We observed that an activation product of C3, C3a, is ubiquitylated in primary hepatocytes treated with nutrient-rich media. Thus, we suggest that the ubiquitylation of C3 plays a role in the regulation of inflammatory or metabolic functions of C3 in the liver.

La tique est un parasite hématophage obligatoire dont le succès du repas sanguin requiert l’inhibition des principales voies de défense de l’hôte. Parmi ces mécanismes, on retrouve les réponses immunes innées et acquises, qui utilisent toutes deux le système du complément comme mécanisme effecteur. Le complément, constitué d’une trentaine de protéines intervient dans la lyse et l’opsonisation des pathogènes, dans l’initiation de la réponse inflammatoire mais également dans certaines pathologies lorsqu’une régulation efficace fait défaut. <p><p>Une activité inhibitrice avait ainsi déjà été détectée dans des extraits de glandes salivaires de la tique Ixodes ricinus, principal vecteur de la maladie de Lyme en Europe, mais sans pour autant qu’une protéine ne soit mise en évidence. Le Laboratoire de Biologie Moléculaire des Ectoparasites a cependant identifié une famille multigénique de 7 protéines, appelées protéines IxACs, qui inhibent de manière spécifique la voie alternative du complément. Nous avons découvert que ces protéines agissent en se liant de manière spécifique à la properdine, un facteur stabilisateur de la C3 convertase, complexe clé dans la cascade du complément. L’objectif de ce travail fut d'étudier le mécanisme d’action de ces protéines, ainsi que leur rôle potentiel en tant qu’outil thérapeutique dans certaines maladies auto-immunes.<p><p>Les protéines IxACs agissent toutes comme compétiteurs directs du facteur C3b pour la liaison à la properdine et ne semblent pas montrer de diversité de mécanisme d’action ni de sites de liaison différents.<p><p>Nous avons montré que les protéines IxACs lient la properdine via une hélice alpha d’une dizaine d’acides aminés située dans leur domaine N-terminale, et homologue au domaine de liaison à la properdine du C3b. Cette interaction dépend directement de deux tyrosines présentes au sein de cette hélice, et intervient au niveau du domaine TSR5 de la properdine. Des expériences utilisant un peptide correspondant à l’hélice alpha des protéines IxACs ainsi que des expériences de mutagenèse dirigée nous ont permis de confirmer cette interaction mais aussi de montrer qu’une autre région des protéines IxACs, encore inconnue, interagiraient avec le domaine TSR4 de la properdine et serait nécessaire à l’activité inhibitrice de ces protéines.<p><p>Nous avons également utilisé les protéines IxACs dans un modèle d’ischémie/reperfusion rénale, dans lequel la voie alternative du complément est directement impliquée. Nous avons mis en évidence que les protéines IxACs administrées à des souris entraînent une diminution du taux de créatinine dans le sang après ischémie/reperfusion, ce taux étant un indice direct de la souffrance rénale. Leur rôle potentiel en tant qu’outil thérapeutique est cependant encore à approfondir. <p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Chez le nématode Caenorhabditis elegans (C. elegans), le cofacteur mdt-15, orthologue à Med15 chez le mammifère, est essentiel à l’homéostasie des lipides. Aussi, l’inhibition pharmacologique de l’interaction entre Med15 et le facteur de transcription SREBP améliore le profil lipidique chez des souris obèses. Le foie, organe important du métabolisme énergétique, peut subir des dérèglements lors du vieillissement et dans l’obésité. La modulation des niveaux hépatiques de Med15 dans ces conditions pathologiques est toutefois inconnue. Cette étude visait donc à évaluer l’expression de Med15 au foie dans le vieillissement et l’obésité. Les modèles de vieillissement étaient des souris C57Black/6J (B6), des rats Sprague-Dawley (SD) et des rats Lou (modèle de vieillissement réussi) de différents groupes d’âges et sous diète faible en gras (LFD). MED15 a également été mesuré dans du foie humain provenant de 3 groupes de patients obèses jeunes, d’âge intermédiaire et vieux. Afin de dissocier les effets du vieillissement de ceux de l’obésité, Med15 a été mesuré dans des souris ob/ob ou db/db sous LFD et des souris B6 sous diète riche en gras (HFD) âgées de 4 mois. L’expression de Med15 était diminuée chez les souris B6 et les rats SD âgés mais demeurait stable chez les rats Lou vieux et les patients âgés. Les niveaux de Med15 étaient diminués chez les souris ob/ob et db/db. En revanche, ses niveaux protéiques hépatiques étaient augmentés chez les souris sous HFD. La conclusion générale, tirée des liens établis entre les résultats présentés ici et la littérature, est que l’expression de Med15 serait bénéfique chez un organisme sain mais que sa diminution permettrait de freiner les troubles métaboliques associés au vieillissement et à l’obésité. Des études in vitro et in vivo sur les impacts des variations observées dans cette étude permettraient de caractériser Med15 comme modulateur métabolique chez le mammifère. / In the nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans), the mdt-15 cofactor, orthologous to the mammalian Med15, is essential for lipid homeostasis. Furthermore, pharmacological inhibition of the interaction between Med15 and Sterol Regulatory Element Binding Protein (SREBP) transcription factor improves the lipid profile in obese mice. The liver, important organ of energy metabolism, may undergo disorders during aging and in obesity. Modulation of Med15 hepatic levels under these two conditions is however unknown. This study aimed therefore to evaluate hepatic Med15 expression in several aging and obesity models. The aging models were C57Black/6 Jackson (B6) mice, Sprague-Dawley (SD) rats and Lou rats (a successful aging model) in different age groups and under low-fat diet (LFD). MED15 was also measured in human liver from 3 groups of obese young, middle-aged and old patients. In order to dissociate the effects of aging from those of obesity, Med15 expression was measured in 4 months old ob/ob or db/db mice under LFD and B6 mice under high-fat diet (HFD). Med15 expression was decreased in old B6 mice and SD rats but remained stable in old Lou rats and elderly patients. Med15 levels were diminished in ob/ob and db/db mice. However, Med15 protein levels were increased in mice under HFD. The general conclusion, drawn from links established between the results presented here and the literature, is that Med15 expression would be beneficial in a healthy organism but its decrease would curb the metabolic disorders associated with aging and obesity. In vitro and in vivo studies on the impacts of the variations observed in this study would allow for the Med15 characterization as a key metabolic modulator in mammals. / Résumé en espagnol

L’activation du système complément, qui se produit à la suite d’une infection ou d’un trauma, génère de puissants signaux moléculaires capables d’initier la réaction inflammatoire. Parmi ces signaux, le fragment actif C5a permet de recruter sur le site lésé les cellules qui expriment son récepteur (le C5aR/CD88). Bien que le C5aR/CD88 soit initialement connu pour être exprimé par les cellules inflammatoires, il est établi que de nombreuses cellules non immunitaires expriment ce récepteur indiquant son implication dans d’autres processus. Nos résultats ont permis de démontrer que l’activation du système du complément au niveau de la pulpe dentaire est réalisée non seulement à partir des protéines plasmatiques mais aussi des protéines synthétisées par les fibroblastes pulpaires. Ainsi, l’activation locale du système du complément, produit à la suite d’une infection, d’un trauma ou de l’application de biomatériaux, génère du C5a qui induit la migration des cellules progénitrices. Ce travail démontre pour la toute première fois l’implication du fragment actif C5a dans le recrutement de progénitrices pulpaires, étape clef au processus de régénération pulpo-Dentinaire. Ces travaux pourraient donc constituer une piste sérieuse dans l’établissement de nouvelles thérapies permettant de cibler les cellules progénitrices au cours du processus de régénération. / After tissue injury or infection, Complement activation provides powerful signals initiating the inflammatory reaction. These events are mediated by biologically active fragments such as C5a which attracts cells expressing its receptor (C5aR/CD88) to the injury site. Besides inflammatory cells as the main C5aR-Expressing cells, various tissue cells have been reported to express this receptor suggesting its involvement in other processes. In order to investigate the possible relationship between complement activation and pulp regeneration, we investigated Complement activation in the dental pulp and progenitor cell migration from their perivascular niches to the pulp injury site to initiate the regeneration process.Our results indicate that complement activation in the dental pulp is the result of both plasma and fibroblast secreted complement proteins. Thus upon local complement activation, which can occur after pathological injury or biomaterials application, C5a induces pulp progenitors’ migration which is critical in initiating the regenerative processes. To our knowledge, this is the first work to demonstrate the involvement of C5a biologically active fragment in the recruitment human pulp progenitor cells. This may provide a useful future therapeutic tool in targeting the progenitor cells in a dentin/pulp regeneration process.

Le complément différé se présente comme une unité à la fois prosodiquement ou graphiquement autonome et syntaxiquement dépendante d’un énoncé antérieur, appelé énoncé support. Notre objectif au cours de cette thèse est de concevoir une modélisation de la production des compléments différés. Nous effectuons pour cela une étude des caractéristiques syntaxiques de 893 compléments différés, extraits de corpus écrits et oraux. Nous observons ainsi la présence d’éléments averbaux (noms, prépositions, etc.) parmi les gouverneurs des compléments différés. Cela contredit les notions antérieures, telles que l’épexégèse de Bally (1944:§75), qui n’envisageaient ces unités que sous la gouvernance d’un verbe. En outre, nous mettons en évidence les différents usages que les locuteurs font du complément différé au cours de l’interaction, et montrons ainsi sa polyvalence et son intérêt en tant qu’outil à la disposition des locuteurs. Le complément différé peut en effet servir au locuteur à ajouter une nouvelle information, mais aussi à préciser, modifier ou corriger une information apportée par l’énoncé support, à questionner son interlocuteur ou à lui répondre. De même, son autonomie prosodique ou graphique ainsi que sa dépendance syntaxique à l’énoncé support jouent un rôle dans sa réception et son interprétation, et nous montrons que produire un complément différé n’équivaut strictement ni à produire un complément non différé, ni à produire une unité syntaxiquement autonome. Nous proposons finalement une modélisation de la production des compléments différés, illustrant leur rattachement à l’énoncé support ainsi que l’implication du locuteur vis-à-vis de l’information qu’ils apportent. / The postponed complement is a prosodically or graphically independant unit which is syntactically dependent on a previous utterance, called support utterance. In this thesis, we aim to develop a modeling of the production of postponed complements. For this purpose, we conduct a study of the syntactic features of 893 postponed complements from written and oral corpora. We note the presence of non-verbal elements (nouns, prepositions, etc.) among the syntactic governors of postponed complements. This contradicts earlier notions, such as Bally's epexegesis (1944:§75), which only conceived these units under the governance of a verb. In addition, we highlight the different uses that speakers make of the postponed complement during an interaction, and we thus demonstrate its versatility and interest as a tool available to the speakers. A postponed complement can be used by the speaker to add new information, but also to specify, modify or correct the information provided by the support statement and to question or answer the interlocutor. Its prosodic or graphic autonomy and syntactic dependence on the support utterance also play a role in its reception and interpretation, and we show that producing a postponed complement is strictly equivalent neither to producing a non-postponed complement nor to producing a syntactically autonomous unit. Finally, we propose a model of the production of postponed complements, illustrating its connection to the support statement as well as the speaker's involvement towards the information provided.