Le carcinome épidermoïde cutané (CEC) est l'un des cancers les plus fréquents et il est résistant aux traitements chimiothérapeutiques classiques. De nombreuses études montrent que selon leur phénotype les cellules du microenvironnement inflammatoire peuvent inhiber (cellules Th1/M1) ou favoriser (cellules Th2/M2) le développement tumoral. En fonction des cytokines présentes dans ce microenvironnement, il est possible de reprogrammer les cellules immunitaires et de les rendre moins permissives au développement tumoral. L’onconstatine M (OSM) est une cytokine aux effets pléiotropes, elle peut favoriser la prolifération, l’invasion tumorale des cellules tumorales et induire une polarisation immunitaire Th2/M2. Nous avons montré que l'OSM a des effets pro-inflammatoires au niveau cutané et qu’elle module le phénotype des kératinocytes normaux mais son rôle dans les CEC n’est pas décrit. Nous avons donc étudié l’implication de l'OSM dans le développement des CEC. Nous avons montré que l'OSM était surexprimée dans les CEC humains ainsi que d'autres cytokines comme l'IL-6, l'IL-1β, l'IFNγ suggérant une polarisation Th1/M1 des cellules du microenvironnement. In vitro, l'OSM induit l’activation de voies de signalisation pro-tumorales (STAT3 - ERK) au niveau de kératinocytes murins malins ainsi que leur prolifération et leur migration. La greffe de ces cellules chez la souris entraine le développement de CEC associés à une surexpression d'OSM. Enfin, l’absence d'OSM entraine une diminution du volume tumoral de 30% et à une réduction de la polarisation M2. Collectivement, ces résultats suggèrent un rôle pro-tumoral de l'OSM dans le développement des CEC et le blocage de cette cytokine pourrait constituer une nouvelle alternative thérapeutique. / Cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC) is one of the most frequent keratinocyte malignancies worldwide and is chemotherapy resistant. Surgery is the curative treatment but there isn’t any alternative in advanced cSCC. Reprogramming tumor microenvironment and tumor immunosuppressive mechanisms is a new therapeutic approach. Indeed, depending on cytokine expressed in tumor microenvironment, immune cells can inhibit (Th1/M1 cells) or enhance (Th2/M2 cells) tumor development. It was previously showed that Onconstatin M (OSM) had pleiotropic effects on cancer cells. OSM can promote cancer by inducing tumor cells motility, invasiveness or by reprogramming immune cells toward a more permissive phenotype (M2 polarization). Our previous data showed that OSM has proinflammatory effects on skin and modulate normal keratinocyte phenotype both in vitro and in vivo. In this study, we hypothesized that OSM could be involved in cSCC development. We showed that OSM was overexpressed in human cSCC as well as other cytokines such as IL-6, IL-1β, IFNγ whereas IL-4 was decreased, suggesting a Th1/M1 polarization of cSCC microenvironment. In vitro, OSM induced STAT-3 and ERK signalization, modified gene expression, promoted proliferation and migration of malignant keratinocyte PDVC57 cells. PDVC57 cells grafted in skin mice led to cSCC development associated to OSM overexpression by immune infiltrated cells. Finally, we showed that the absence of OSM led to a 30% reduction of tumor size and reduced M2 polarization in tumor microenvironment. Collectively, these results support a pro-tumoral role of OSM in cSCC development and suggest a new therapeutic approach targeting this cytokine.

Les modèles actuels de prédiction de la sensation thermique et du confort thermique ainsi que les solutions visant à améliorer l'état de bien-être thermique des occupants d'un bâtiment sont insuffisants. Ils ne prennent pas assez en compte les différences interindividuelles de jugement thermosensoriel. Pourtant, ces différences, souvent associées à la sensibilité thermique de chaque individu, existent mais restent inexpliquées sur le plan physiologique. Ces travaux de thèse, qui se sont déroulés en deux étapes, ont pour objectif d'identifier les causes physiologiques potentielles des différences interindividuelles du ressenti thermique, à travers des expérimentations multiparamétriques basées sur des mesurées cutanées. Toutes les mesures ont été réalisées après 30 minutes d'acclimatation en environnement thermique contrôlé. La première étape, exploratoire, a permis d'analyser à la fois l'activité neurosensorielle, les propriétés thermo-vasculaires et les propriétés du film hydrolipidique cutané de deux groupes présentant des sensibilités au froid distinctes (selon leur sensation thermique déclarée). Ainsi, les expérimentations ont montré qu'il était plus pertinent d'analyser davantage les propriétés cutanées thermiques et hydriques (reliées aux mécanismes de thermorégulation) plutôt que l'activité neurosensorielle des volontaires pour caractériser les différences interindividuelles de jugement thermosensoriel. Elles ont également mis en évidence la nécessité de contrôler les facteurs non thermiques des environnements et de sélectionner rigoureusement les sujets. La deuxième étape s'est focalisée sur l'analyse des propriétés thermo-vasculaires et des propriétés du film hydrolipidique de deux groupes de sensibilité au froid. Pour cela, 13 femmes ont été confrontées à 6 environnements de températures modérées comprises entre 17°C et 30°C (avec 2 transitions chaudes et 2 transitions froides) et les groupes ont été construits à partir du degré de frilosité déclaré par les sujets. Des différences sur les paramètres cutanées ont alors pu être relevées entre les deux groupes. Le résultat le plus significatif est que les individus dits " frileux " présentent une activité microcirculatoire plus intense sur les joues avec une vasoconstriction plus forte au froid et une vasodilatation plus forte au chaud que l'autre groupe " non sensible au froid " (p=0,002 d'après le test de l'ANCOVA pour l'effet des groupes). De plus, il a été montré que l'approche multiparamétrique (introduction de variables non thermiques comme variables prédictives) ainsi que la prise en compte des sensibilités thermiques individuelles améliorent la prédiction du confort thermique surtout pour le groupe " frileux " (+ 6,4 %).

Le virus Chikungunya (CHIKV), arbovirus en pleine ré-émergence, a envahi rapidement de nombreuses zones géographiques du monde. La propagation mondiale de ce virus constitue une menace pour la santé humaine car il n'y a pas de vaccin ou d'agents antiviraux appropriés pour contrôler l'infection virale. La transmission du virus s’effectue lors de la piqure d’un moustique infecté du genre Aedes, qui injecte sa salive contenant le virus dans la peau de l’hôte humain. Afin de contrôler la dissémination du virus, il est primordial de développer des recherches sur l’identification de molécules antivirales et de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans les interactions hôte-virus et/ou vecteur-virus-hôte. En utilisant différentes stratégies moléculaires et cellulaires, nous avons étudié le potentiel antiviral de l'Imipramine, une molécule déjà commercialisée et qui a la capacité de perturber le transport du cholestérol intracellulaire. Nous avons démontré que cette molécule est capable d'inhiber la réplication du CHIKV dans les fibroblastes cutanés humains. Nous avons mis en évidence que l'Imipramine affectait à la fois les étapes de fusion et de réplication pendant le cycle de réplication du virus. En outre, la molécule a également fortement inhibé la réplication de plusieurs Flavivirus comme le virus Zika (ZIKV), le virus du Nil occidental et le virus de la Dengue. Nous avons également déterminé le profil protéomique global des fibroblastes humains infectés par le CHIKV ou le ZIKV. Cela nous a permis de mettre en évidence les modulations significatives de plusieurs protéines stimulées par l'interféron et de protéines impliquées dans à la défense anti-virale dans les cellules infectées. Plus important encore, nos résultats montrent pour la première fois le rôle de la protéine SAMHD1 dans l'infection des fibroblastes cutanés par les arbovirus. Enfin, compte tenu des fortes interactions entre l’hôte, le vecteur et le CHIKV, l'effet de la salive du moustique Ae. Aegypti sur l'infection virale a été étudié. À notre connaissance, cette étude est la première à montrer l’importance de la salive d’Ae. aegypti sur la facilitation de l’infection du CHIKV, dans des fibroblastes cutanés, à travers la régulation des gènes impliqués dans la réponse interféron de type I. / Chikungunya virus (CHIKV) is a re-emerging mosquito-borne alphavirus that has been spread worldwide. The dissemination of this virus is a threat to human health since there is no approved vaccine or appropriate antiviral agents to control viral infection. The global expansion of the virus is preceded by biting of infected Aedes mosquitos, which injects saliva containing the virus into the skin of the human host. Searching for effective antiviral compounds and understanding of the molecular mechanisms involved in host-virus or vector-virus-host interactions are crucial for controlling viral spread.Using different molecular and cellular strategies, we demonstrated that the FDA approved drug, imipramine, which has the capability to disturb intracellular cholesterol transport inhibits CHIKV replication in human skin fibroblasts. Imipramine was found to affect both the fusion and replication steps of the viral life cycle. Moreover, it also strongly inhibited the replication of several Flaviviridae family members, including Zika, West Nile and Dengue virus. We have also determined the global proteomic profile of Chikungunya and Zika virus infected human skin fibroblasts, and found that several interferon-stimulated proteins and antiviral response proteins are significantly up-regulated in the infected cells. More importantly, our results also provided for the first time a role of SAMHD1 in arbovirus infection of human skin fibroblasts. Finally, we demonstrated that Aedes aegypti saliva enhances CHIKV replication in human skin fibroblasts. To our knowledge, this is the first report showing the importance of Aedes aegypti saliva on promoting CHIKV infection via down regulation of the genes involving type I IFN secretion in the infected human cutaneous cells.

Les ressources marines constituent un réservoir considérable de substances actives, en particulier, de peptides bioactifs appelés cryptides. Les cryptides, qui sont initialement dissimulés au cœur des protéines, sont libérés lors de la digestion ou lors de procédés protéolytiques industriels. Ces cryptides pourraient procurer des bienfaits physiologiques ou assurer une protection contre des pathologies telles que celles du syndrome métabolique. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l’action de certains cryptides marins sur des cibles impliquées dans l’hypertension, le diabète et l’obésité. Nous avons pu mettre en évidence que certains cryptides pouvaient cibler in vitro plusieurs facteurs de risques associés au développement des anomalies du syndrome métabolique. / Marine products represent an important source of active substances, in particular bioactive peptides called cryptides. Cryptides are hidden within the sequence of a parent protein and are released during digestion or industrial proteolytic processes. These cryptides could provide physiological benefit or protection against diseases such as those of metabolic syndrome. In this context, we investigated the action of some marine cryptides on hypertension, diabetes and obesity. We demonstrated that some cryptides can target in vitro several factors associated with the development of metabolic syndrome.

Contexte : Les cancers cutanés sont les cancers les plus fréquents dans les populations de peau blanche. Si l’exposition aux rayonnements ultraviolets est le facteur de risque le plus connu, peu d’études ont permis une comparaison directe des profils d’exposition solaire associés à ces tumeurs dans une même population, et les déterminants des comportements d’exposition solaire restent peu connus à ce jour. Par ailleurs, bien que les antioxydants, ayant la capacité de neutraliser les radicaux libres, représentent des candidats potentiels pour la chimioprévention des cancers cutanés, l’état actuel des connaissances ne permet pas d’émettre de conclusion claire en ce qui concerne leur rôle vis-à-vis du risque de cancers cutanés.Objectif : L’objectif de cette thèse est de préciser le lien existant entre l’exposition solaire et le risque de cancers cutanés, d’explorer les profils associés à certains comportements d’exposition solaire et d’étudier les associations potentielles entre compléments alimentaires en antioxydants et risque de cancers cutanés dans l’étude française E3N (Étude Épidémiologique auprès de femmes de l’Éducation Nationale).Résultats : Nos résultats suggèrent que les trois types de cancers cutanés sont associés à différents profils d'exposition solaire et que l’utilisation de crème solaire, de lampes UV et de compléments solaires sont associés à plusieurs habitudes favorables et défavorables pour la santé. De plus, nos résultats suggèrent que les consommations de compléments solaires et de compléments en vitamine E sont associées à un risque accru de carcinomes cutanés.Conclusion : Ce travail souligne l’importance de la prévention pour réduire la prévalence des cancers cutanés ainsi que la nécessité de mieux comprendre les profils associés à différents comportements d’exposition solaire et leur impact potentiel sur les associations avec le risque de cancers cutanés. Par ailleurs, nos résultats ne soutiennent pas l’hypothèse d’un effet protecteur de la consommation de compléments alimentaires en antioxydants vis-à-vis du risque de cancers cutanés et appellent à davantage de recherches afin de mieux comprendre leurs effets à long terme sur la santé. / Background: Skin cancers are the most common cancers in white-skinned populations. While exposure to solar radiation is the best known risk factor, few studies have allowed a direct comparison of exposure profiles associated with these tumours within a single population, and little is known about the determinants of sun exposure behaviors. Moreover, although antioxidants, which have the ability of scavenging free radicals, are potential candidates for the chemoprevention of skin cancers, the current state of the literature does not allow to make clear conclusions with regards to their role on skin cancer risk.Objectives: The objective of this thesis is to examine the associations between UV exposures and skin cancer risk, to describe the profiles associated with several sun exposure behaviors, and to explore the potential associations between antioxidant dietary supplements and the risk of skin cancer in the French E3N (Étude Épidémiologique auprès de femmes de l’Éducation Nationale) study.Results: Our results suggest that the three types of skin cancers are associated with different sun exposure profiles and that sunscreen use, sunbed use, and solar supplement use are associated with both healthy and risky behaviors. In addition, our findings suggest that the use of solar supplements and vitamin E supplements is associated with an increased risk of non-melanoma skin cancers.Conclusions: This work emphasizes the importance of prevention to reduce the prevalence of skin cancers as well as the need to better understand the profiles associated with sun exposure behaviors and their potential impact on the associations with the risk of skin cancer. Furthermore, our results do not support the hypothesis of a protective effect of the consumption of antioxidant dietary supplements on the risk of skin cancer and call for more research in order to better understand their long-term effects on health.

Les modèles actuels de prédiction de la sensation thermique et du confort thermique ainsi que les solutions visant à améliorer l’état de bien-être thermique des occupants d’un bâtiment sont insuffisants. Ils ne prennent pas assez en compte les différences interindividuelles de jugement thermosensoriel. Pourtant, ces différences, souvent associées à la sensibilité thermique de chaque individu, existent mais restent inexpliquées sur le plan physiologique. Ces travaux de thèse, qui se sont déroulés en deux étapes, ont pour objectif d'identifier les causes physiologiques potentielles des différences interindividuelles du ressenti thermique, à travers des expérimentations multiparamétriques basées sur des mesurées cutanées. Toutes les mesures ont été réalisées après 30 minutes d’acclimatation en environnement thermique contrôlé. La première étape, exploratoire, a permis d’analyser à la fois l’activité neurosensorielle, les propriétés thermo-vasculaires et les propriétés du film hydrolipidique cutané de deux groupes présentant des sensibilités au froid distinctes (selon leur sensation thermique déclarée). Ainsi, les expérimentations ont montré qu’il était plus pertinent d’analyser davantage les propriétés cutanées thermiques et hydriques (reliées aux mécanismes de thermorégulation) plutôt que l’activité neurosensorielle des volontaires pour caractériser les différences interindividuelles de jugement thermosensoriel. Elles ont également mis en évidence la nécessité de contrôler les facteurs non thermiques des environnements et de sélectionner rigoureusement les sujets. La deuxième étape s’est focalisée sur l’analyse des propriétés thermo-vasculaires et des propriétés du film hydrolipidique de deux groupes de sensibilité au froid. Pour cela, 13 femmes ont été confrontées à 6 environnements de températures modérées comprises entre 17°C et 30°C (avec 2 transitions chaudes et 2 transitions froides) et les groupes ont été construits à partir du degré de frilosité déclaré par les sujets. Des différences sur les paramètres cutanées ont alors pu être relevées entre les deux groupes. Le résultat le plus significatif est que les individus dits « frileux » présentent une activité microcirculatoire plus intense sur les joues avec une vasoconstriction plus forte au froid et une vasodilatation plus forte au chaud que l’autre groupe « non sensible au froid » (p=0,002 d’après le test de l’ANCOVA pour l’effet des groupes). De plus, il a été montré que l’approche multiparamétrique (introduction de variables non thermiques comme variables prédictives) ainsi que la prise en compte des sensibilités thermiques individuelles améliorent la prédiction du confort thermique surtout pour le groupe « frileux » (+ 6,4 %). / Current models for predicting thermal sensation and thermal comfort as well as the solutions to improve the state of thermal well-being of the occupants of a building are insufficient. They do not sufficiently take into account interindividual differences of thermosensory judgment. However, these differences, often associated with thermal sensitivity of each person, exist but remain unexplained physiologically. This work, divided into two stages, is intended to identify the potential physiological causes of interindividual differences of thermal feeling through multiparametric experiments based on skin measurements. All measurements were performed after 30 minutes of acclimatization in controlled environment. The exploratory phase allowed to analyze both neurosensory activity, thermo-vascular properties and properties of the skin hydrolipidic film of two groups with different cold sensitivities (depending on their declared thermal sensation). For example, experiments have shown that it was more appropriate to analyse thermal and hydric skin properties (related to thermoregulation mechanisms) rather than neurosensory activity of volunteers to characterize interindividual differences of thermosensory judgment. They have also highlighted the need to control the non-thermal factors of environments and rigorously select subjects. The second step focused on the analysis of thermo-vascular properties and properties of the hydrolipidic film of two groups of different cold sensitivity. Thirteen women have faced in 6 environments of moderate temperatures between 17 ° C and 30 ° C (with 2 warm transitions and 2 cold transitions). Groups were built according to their degree of cold sensitivity. Differences in skin parameters have been found between the two groups. The most significant result is that cold-sensitive individuals have a more intense microcirculatory activity on cheeks with a stronger vasoconstriction in cold environments and a stronger vasodilation in warm environement than the non cold-sensitive group (p = 0. 002 according to ANCOVA test for groups effect). In addition, it has been shown that the multi-parametric approach (introduction of non-thermal parameters as predictors) as well as taking into account individual thermal sensitivities improve the prediction of thermal comfort especially for the cold-sensitive group (+ 6.4%).

Les carcinomes spinocellulaires cutanés (cSCCs) sont le deuxième type de cancer par ordre de fréquence et sont responsables de 25% des décès dus aux cancers de la peau. Il est donc essentiel de caractériser les mécanismes responsables de la cancérisation de l'épiderme afin de développer de nouveaux traitements. Dans ce contexte, les miRNAs apparaissent comme des cibles de choix pour le développement de futures thérapies anti-tumorales. Toutefois, leur implication dans la physiopathologie des cSCCs est encore peu documentée. Au cours de cette étude, j’ai identifié, par séquençage à haut débit, 112 miRNAs dont l’expression est altérée au cours du développement tumoral dans un modèle murin de carcinogénèse chimique cutanée. J’ai ensuite focalisé mon attention sur le cluster miR-193b/365a et sur miR-708 dont les niveaux diminuent au cours de la progression tumorale, suggérant des fonctions de suppresseurs de tumeur. En accord avec cette hypothèse, l’expression ectopique de ces miRNAs inhibe la prolifération, la survie et la migration de cellules tumorales, alors que le blocage de leur action par des anti-sens stimule ces fonctions cellulaires dans des kératinocytes normaux. L’association d’approches in silico et d’analyses du transcriptome de cellules de cSCC sur-exprimant ces miRNAs m’a permis d’identifier leurs gènes cibles potentiels. J’ai validé KRAS et MAX comme cibles communes de miR-193b et miR-365a, et montré par l’utilisation de siRNAs que la répression de ces cibles mime les effets de ces miRNAs. Ces résultats suggérent que le ciblage de ces gènes pourrait médier en partie les effets suppresseurs de tumeur de miR-193b et de miR-365a dans les cSCCs. / Cutaneous squamous cell carcinomas (cSCCs) are the second most common cancer and are responsible for up to 25% of all skin cancer deaths. It is therefore essential to characterize the mechanisms responsible for epidermis carcinogenesis to develop new treatments. In this context, miRNAs appear to be prime targets for the development of future anti-tumor therapies. However, their involvement in the pathophysiology of cSCCs is still poorly documented. In this study, I identified using Small RNA sequencing, 112 miRNAs whose expression is altered during tumor development in a mouse model of cutaneous two-stage chemical carcinogenesis. Then, I focused my attention on the miR-193b/365a cluster and on miR-708, that are down-regulated during tumorigenesis, suggesting tumor suppressor functions. Consistent with this hypothesis, the ectopic expression of these miRNAs inhibit the proliferation, survival and migration of tumor cells, while blocking their action with antisense oligonucleotides stimulates these cellular functions in normal keratinocytes. Combining in silico target-prediction approaches and transcriptome analyzes of cSCC cells over-expressing these miRNAs, I identified their potential target genes. I validated KRAS and MAX as direct targets of miR-193b and miR-365a, and I showed that repression of these genes using siRNAs mimics the effects of these miRNAs. These results suggest that targeting these genes might mediate, at least in part, the tumor suppressor action of miR-193b and miR-365a in cSCCs.

Les huiles essentielles de citronnelle (Cymbopogon citratus), de géranium (Pelargonium graveolens) et de vétiver (Vetiveria zizanioides) sont utilisées partout dans le monde pour leur activité répulsive contre les principaux vecteurs (moustiques, tiques) de maladies infectieuses chez l'Homme (paludisme, chikungunya, …). L'application cutanée de ces produits naturels pour éviter le contact avec un vecteur n'avait pas été encore envisagée comme moyen de limiter les premiers stades de l’infection par l'agent pathogène transmis par le vecteur. Pour vérifier cette hypothèse, les travaux ont été consacrés à la mise en place d'un cadre structuré pour la réévaluation chimique et biologique des trois huiles essentielles sur le modèle du virus du Ross River (alphavirus) de la même famille que le virus du Chikungunya. La caractérisation chimique des huiles essentielles avec une technique de haute résolution (GC×GC/TOF-MS) a permis d'établir leur profil chémotypique précis. L'utilisation de marqueurs spécifiques (clones moléculaires du virus) a permis d'établir l'inhibition de la réplication virale en fonction des conditions d'application des huiles essentielles de géranium et citronnelle. Ces résultats suggèrent l'intérêt d’une huile essentielle répulsive dans les premiers stades d'une infection par un vecteur. À ce titre, l'étude comparative établit la haute valeur ajoutée de l'huile essentielle de géranium et oriente la recherche de nouveaux anti-infectieux naturels vers des complexes riches en monoterpènes. / Essential oils of citronella (Cymbopogon citratus), geranium (Pelargonium graveolens) and vetiver (Vetiveria zizanioides) are used worldwide as topical repellent against the main vectors (mosquitoes, ticks) of human infectious diseases (Malaria, chikungunya, …). Skin treatment with these natural products, initially to avoid contact with the vector had not yet been considered as a way to disrupt the early stages of infection when the repelling action fails. To check this hypothesis, a structured framework has been performed for the chemical and biological re-evaluation of the three essential oils. The latter was tested against Ross River virus (alphavirus) that belongs to the same family of Chikungunya virus. Analysis of essential oils using a high-resolution technique (GC × GC / TOF-MS) resulted in a more accurate chemotypical profile of the local production. The use of specific markers (molecular clones of the virus, Saclay CEA) allowed to establish the inhibition of viral replication depending of the conditions of geranium and citronella essential oils application. These results suggest the great interest of an essential oil topical repellent in the early stages of a vector infection. The comparative study established the high value of geranium essential oil and gave future direction to the discovery of new anti-infectious solutions from monoterpenes-rich natural complexes.