Cette étude est dédiée à l’optimisation de capteurs chimiques de gaz de type résistifs à base de dioxyde d’étain (SnO2) pour l’application en ligne d’échappement automobile. Les capteurs sont élaborés par la technique de sérigraphie qui permet la production en masse de capteurs robustes sur substrat alumine. En vue de l’application automobile visée, les capteurs ont été optimisés par l’ajout d’une couche protectrice poreuse déposée sur l’élément sensible de SnO2. Le comportement de ces capteurs a été étudié en fonction de différents paramètres, comme la température et la vitesse des gaz, représentatifs de conditions d’échappement automobile. De plus, une modélisation « simple » de la réponse électrique des capteurs en fonction de la concentration d’un ou plusieurs gaz polluants cibles a été proposée. / This study is dedicated to the optimization of chemical gas sensors based on resistive type tin dioxide (SnO2) for automotive exhaust application. The sensors were produced by screen-printing technique which allows mass production of robust sensors on alumina substrate. In regards of the automotive application, the sensors were optimized by adding a porous protective layer deposited on the sensing element SnO2. The behaviour of this type of gas sensors was studied depending on gas parameters such as gas temperature and velocity, representative of real operation conditions. In addition, a “simple” modelisation of the electrical response of sensors depending on the concentration of one or more gaseous targets is proposed.

Cette étude est dédiée à l'optimisation de capteurs chimiques de gaz de type résistifs à base de dioxyde d'étain (SnO2) pour l'application en ligne d'échappement automobile. Les capteurs sont élaborés par la technique de sérigraphie qui permet la production en masse de capteurs robustes sur substrat alumine. En vue de l'application automobile visée, les capteurs ont été optimisés par l'ajout d'une couche protectrice poreuse déposée sur l'élément sensible de SnO2. Le comportement de ces capteurs a été étudié en fonction de différents paramètres, comme la température et la vitesse des gaz, représentatifs de conditions d'échappement automobile. De plus, une modélisation " simple " de la réponse électrique des capteurs en fonction de la concentration d'un ou plusieurs gaz polluants cibles a été proposée.

La protéine IL4I1 est une enzyme sécrétée dont l’activité L-amino acide oxydase vis-à-visde la phénylalanine inhibe la prolifération des lymphocytes T in vitro (Boulland et al, Blood 2007).Comme d’autres enzymes immunosuppressives, elle est exprimée dans les tumeurs au niveau descellules myéloïdes et/ou des cellules tumorales (Carbonnelle-Puscian et al, Leukemia 2009). Le but decette thèse a été de caractériser les conditions d’expression d’IL4I1 et de comprendre son rôle dans lecancer.Nous avons montré que les macrophages et les cellules dendritiques représentent la principalesource d’IL4I1 in vitro et dans des lésions inflammatoires chroniques. L’expression d’IL4I1 dans lesphagocytes mononucléés est induite par les interférons ou les ligands de TLR, activant respectivementSTAT1 et NF-kB, tandis que les lymphocytes B expriment des niveaux nettement plus faibles d’IL4I1sous le contrôle de la voie IL-4/STAT6 et de la voie CD40/NFkB. L’expression d’IL4I1 par des cellulesmonocytaires inhibe la production de cytokines Th1 et pourrait donc contribuer à la régulation del’inflammation Th1 in vivo.Dans un modèle murin de cancer, l’expression d’IL4I1 facilite le développement tumoral endiminuant la réponse T cytotoxique spécifique de la tumeur. Ceci est observé à des niveaux d’activitéIL4I1 proches de ceux mesurés dans des tumeurs humaines, suggérant qu’IL4I1 puisse contribuer àl’échappement des tumeurs au système immunitaire chez l’homme. Nous avons développé plusieursmutants d’IL4I1, afin d’évaluer l’impact de l’activité enzymatique versus celui de l’éventuelle liaison del’enzyme à un récepteur, dans l’effet protumoral observé. Un de ces mutants est actuellementdisponible pour une étude chez la souris.Nos résultats installent définitivement IL4I1 dans le panorama des enzymesimmunosuppressives associées au cancer et ouvrent la voie au développement d’inhibiteursspécifiques comme outils thérapeutiques / The IL4I1 protein is a secreted L-amino acid oxidase, which inhibits T cell proliferationthrough phenylalanine degradation in vitro (Boulland et al, Blood 2007). Similar to previously describedimmunosuppressive enzymes, IL4I1 is expressed in cancer by myeloid cells and/or tumor cells(Carbonnelle-Puscian et al, Leukemia 2009). The aim of this work was to characterize the cells andstimuli associated with IL4I1 expression and to decipher its role in cancer.We showed that macrophages and dendritic cells are the main source of IL4I1 in vitro and inchronic inflammatory lesions. IL4I1 expression in mononuclear phagocytes is induced by interferons orTLR ligands, which act through STAT1 and NFkB respectively. Conversely, B cells express dramaticallylower levels of IL4I1 under the control of IL-4/STAT6 and CD40/NFkB. IL4I1 expression by monocyticcells inhibits the production of Th1 cytokines and may thus contribute to Th1 inflammation control invivo.In a murine model of cancer, IL4I1 expression facilitates tumor development by depressing thetumor specific cytotoxic T cell response. This is observed for IL4I1 activity levels in the range of thosemeasured in human tumors, suggesting that IL4I1 may contribute to tumor immune escape in humans.We developed several IL4I1 mutants to discriminate the role of the enzymatic activity versus the bindingto a putative cell surface receptor in the protumor effect observed. One of these mutants is currentlyavailable for in vivo testing.Our results definitively establish IL4I1 in the family of immunosuppressive enzymes associatedwith cancer and pave the way for the development of specific inhibitors as therapeutic tools

Le cancer de l’ovaire, avec plus de 15.000 décès prévus en 2012, est le cancer gynécologique le plus meurtrier. Alors qu'environ 80% des patientes qui répondent à une chimiothérapie de première ligne, plus de 60% des patientes vont récidiver et seulement 44% seront encore en vie après 5 ans. Le rôle majeur du micro-environnement dans les processus de la carcinogénèse et la progression tumorale a été démontré par de nombreux travaux. Ce concept original de l’initiation et de la progression tumorale fait appel à des approches conceptuelles et expérimentales très diverses. Dans cette étude, nous avons pu démontrer le rôle important de la molécule de tolérance HLA-G (Human Leukocyte Antigene-G), ainsi que son expression et sa régulation par les cellules cancéreuses et les cellules du micro-environnement tumoral. Nous avons étudié les différents facteurs impliqués dans les mécanismes d’échappement tumoral et vérifié in vivo certains protocoles de chimiothérapie à base de médicaments immunomodulateurs. / With more than 15,000 deaths anticipated in 2012, ovarian cancer is the most deadly gynecologic malignancy. While approximately 80% of patients will respond to frontline chemotherapy, more than 60% of patients will experience disease recurrence and only 44% will be alive at 5 years. The role of the microenvironment in the process of carcinogenesis and tumor progression has been demonstrated in various studies. This original concept of initiation and tumor progression solicits a very varied conceptual and experimental approach. In this study, we demonstrate the important role of the immunosuppressive molecule HLA-G (Human Leukocyte Antigen-G), and its expression and regulation by cancer cells and tumor microenvironment cells. We studied the various factors involved in the mechanisms immune of tumor escape from the immune system and finally we analyse in vivo some chemotherapy protocols based on the immunomodulatory drugs.

L'exosphère d'une planète est la région supérieure de son atmosphère, là où les collisions entre les particules constituant l'atmosphère deviennent négligeables. Sur Mars, la compréhension des mécanismes de la formation de cette exosphère et de son rôle dans l'interaction avec le vent solaire est particulièrement importante pour caractériser l'échappement l'atmosphère et comprendre la disparition de l'eau liquide de la surface de Mars. Le principal travail effectué au cours de cette thèse a consisté à étudier le lien entre l'exosphère et l'échappement de l'eau dans les conditions solaires actuelles. Pour étudier cet échappement, un modèle décrivant la production d'oxygène chaud par recombinaison dissociative des ions O2+ a été développé. Ce modèle couplé à un modèle décrivant l'interaction du vent solaire avec l'atmosphère de Mars a permis de déterminer l'échappement d'oxygène dû aux principaux mécanismes d'érosion. Par ailleurs l'analyse des émissions exosphériques Lyman- de l'hydrogène et du triplet à 130.4 nm de l'oxygène observées par l'instrument SPICAM à bord de la mission européenne Mars Express a permis de caractériser les couronnes d'oxygène et d'hydrogène et de déterminer le flux d'échappement d'hydrogène.

La couronne de Mars est la partie extrêmement tenue son atmosphère située au-delà de 200km d'altitude. A l'interface entre le vent solaire et la haute atmosphère, cette région conditionne la perte de matière à l'échelle globale et sur des périodes géologiques. Ce travail de thèse concerne la modélisation de la formation de la couronne de particules neutres suprathermiques, d'une part, et d'autre part, l'étude expérimentale et la modélisation d'un dispositif de caractérisation de ses composés. Les particules de la couronne sont crées par recombinaison dissociative des ions O2+ et CO+, et par criblage de la haute atmosphère par des ions pick-up O+. Leur création ainsi que leur transport ballistique sont simulés dans une atmosphère à symétrie sphérique, suivant une approche particulaire du type Monte-Carlo. Les collisions et le partitionnement de l'énergie lors des dissociations sont traitées grâce à un modèle de dynamique moléculaire. Les sorties de ce modèle permettent de décrire la couronne en incluant ses composés lourds tels que le CO2 et le CO. Elles permettent également de définir les spécifications d'un spectromètre de masse dédié à la mesure de ces populations de particules. Cette mesure nécessite l'emploi de sources d'ionisation à très grande luminosité. Une caractérisation physique des sources d'électrons envisagées (basées sur l'effet de champ), qui sont des cathodes à micropointes et à nanotubes de carbone, est effectuée à partir d'un analyseur d'énergie hémisphérique à potentiel retardateur. Les paramètres obtenus sont ensuite utilisés pour déterminer la sensibilité de la source nécessaire à la mesure. Le simulation numérique du spectromètre est également abordée.

La protéine IL4I1 est une enzyme sécrétée dont l'activité L-amino acide oxydase vis-à-visde la phénylalanine inhibe la prolifération des lymphocytes T in vitro (Boulland et al, Blood 2007).Comme d'autres enzymes immunosuppressives, elle est exprimée dans les tumeurs au niveau descellules myéloïdes et/ou des cellules tumorales (Carbonnelle-Puscian et al, Leukemia 2009). Le but decette thèse a été de caractériser les conditions d'expression d'IL4I1 et de comprendre son rôle dans lecancer.Nous avons montré que les macrophages et les cellules dendritiques représentent la principalesource d'IL4I1 in vitro et dans des lésions inflammatoires chroniques. L'expression d'IL4I1 dans lesphagocytes mononucléés est induite par les interférons ou les ligands de TLR, activant respectivementSTAT1 et NF-kB, tandis que les lymphocytes B expriment des niveaux nettement plus faibles d'IL4I1sous le contrôle de la voie IL-4/STAT6 et de la voie CD40/NFkB. L'expression d'IL4I1 par des cellulesmonocytaires inhibe la production de cytokines Th1 et pourrait donc contribuer à la régulation del'inflammation Th1 in vivo.Dans un modèle murin de cancer, l'expression d'IL4I1 facilite le développement tumoral endiminuant la réponse T cytotoxique spécifique de la tumeur. Ceci est observé à des niveaux d'activitéIL4I1 proches de ceux mesurés dans des tumeurs humaines, suggérant qu'IL4I1 puisse contribuer àl'échappement des tumeurs au système immunitaire chez l'homme. Nous avons développé plusieursmutants d'IL4I1, afin d'évaluer l'impact de l'activité enzymatique versus celui de l'éventuelle liaison del'enzyme à un récepteur, dans l'effet protumoral observé. Un de ces mutants est actuellementdisponible pour une étude chez la souris.Nos résultats installent définitivement IL4I1 dans le panorama des enzymesimmunosuppressives associées au cancer et ouvrent la voie au développement d'inhibiteursspécifiques comme outils thérapeutiques

TRBP (TAR RNA Binding Protein), est un facteur activateur de la réplication du Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1). Cette protéine cellulaire qui interagit avec les ARN double brins est connue pour son rôle crucial dans la voie des miRNA. Isolée pour sa capacité à interagir avec la séquence leader TAR présente à l'extrémité 5' de tous les ARN du VIH-1, TRBP favorise la réplication du VIH-1 au niveau post-transcriptionnel, en partie via l'inhibition de la PKR (Protéine Kinase ARN dépendante).Dans le but de mieux comprendre les mécanismes moléculaires par lesquels TRBP facilite la réplication du VIH-1, le complexe protéique associé à TRBP a été purifié par immunoprécipitation par double affinité et identifié par spectrométrie de masse. En plus des facteurs déjà connus, un nouveau partenaire à activité ARN 2'-O-méthyltransférase (2'-OMTase) potentielle a été copurifié : la protéine FTSJ3. Chez les eucaryotes supérieurs, deux 2'-OMTases permettent la méthylation des ARNm cellulaires au niveau de la position ribose 2'-O- du premier (coiffe 1) et du deuxième nucléotide (coiffe 2). Cette coiffe 1/2 est une signature moléculaire permettant de discriminer les ARNm endogènes et exogènes. Dans la cellule, MDA5, un senseur cytoplasmique, reconnait les ARN exogènes non coiffés et déclenche la production d'interférons (IFNs) de type I pour établir un état antiviral. Pour échapper à la réponse immune innée, certains virus ont développé des mécanismes leur permettant de mimer une coiffe 1/2.Le VIH ne code pas pour une activité 2'-OMTase. Cependant FTSJ3, de par son interaction avec TRBP, se retrouve à proximité de l'extrémité 5' de l'ARN viral. Cette 2'-OMTase méthyle l'ARN TAR in vitro, qui, transfecté dans les cellules monocytaires humaines U937 n'induit plus la production d'IFNs de type I. A l'inverse, le virus VIH-1 produit en l'absence de FTSJ3 déclenche une induction de l'expression des IFNs de type I dépendante de MDA5 dans les cellules U937. L'expression de ce virus est atténuée suite à un défaut d'import nucléaire. Ainsi, ces travaux montrent que la protéine FTSJ3, recrutée au niveau de l'extrémité 5' de l'ARN du VIH-1 par TRBP, facilite la réplication du VIH-1 en assurant la synthèse d'une coiffe 1/2 qui permet au VIH-1 d'échapper à la reconnaissance par le senseur MDA5 et à l'induction des IFNs de type I. Cette étude met en évidence un nouveau mécanisme permettant au VIH-1 d'échapper à la détection par le système d'immunité innée cellulaire. / TRBP (TAR RNA Binding Protein) is a cellular RNA binding protein that facilitates the replication of Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1). Isolated for its ability to bind HIV-1 TAR sequence present at the 5' end of all HIV-1 RNA, TRBP promotes HIV-1 replication at a post-transcriptional level by counteracting the antiviral activity of the protein kinase R (PKR).To gain more insight on how TRBP enhances HIV-1 replication, TRBP associated factors were purified using tandem immunoaffinity purification and identified by mass spectrometry. In addition to already known associated factors, a new protein with a putative RNA 2'-O-methyltransferase activity (2'OMTases) was copurified: FTSJ3. In higher eukaryotes, cellular mRNA are methylated on 2'-O ribose position on the first (Cap 1) and second nucleotide (Cap 2). This capping provides a molecular signature for the discrimination of endogenous versus exogenous mRNA. In the cell, MDA5, a cytoplasmic sensor, recognizes exogenous uncapped RNA and activate type I interferons (IFNs) production to establish an antiviral state. To evade innate immune response, some viruses have evolved mechanisms to mimics cap 1/2.HIV-1 does not encode a 2'O-MTase activity. However, owing to its interaction with TRBP, FTSJ3 is recruited at the 5' end of the viral genome and methylates TAR RNA in vitro. When capped by FTSJ3, TAR does not induce type I IFNs anymore when transfected in monocytic cell line U937. Conversely, HIV-1 viruses produced in FTSJ3 knock-down cells triggers type I IFNs expression through MDA5 sensing. This virus is attenuated, expressed in low amounts because of a block at the level of HIV-1 nuclear import. This study shows that FTSJ3 is recruited to HIV-1 5' end TAR sequence by TRBP and facilitates HIV-1 replication. HIV-1 RNA capping allows HIV-1 escape from MDA5 sensing and type I IFN induction. This study highlights a new way of HIV-1 escape from innate immune system.

Le transport routier est responsable d’une part des émissions de particules fines, notamment dans les grandes agglomérations. Celles-ci ayant des répercussions graves sur la santé humaine et l’environnement, des normes d’émissions des véhicules de plus en plus strictes sont mises en place. Des limites en nombre de particules sont imposées et une obligation de connaitre l’état de santé des organes de post-traitement des gaz d’échappement est également entrée en vigueur (On-Board Diagnostic : OBD).Les capteurs résistifs ont montré de bons résultats pour la mesure de la concentration massique des particules et ont l’avantage d’être simples à mettre en oeuvre, robustes et peu onéreux. Le principe de fonctionnement du capteur est basé sur la mesure de la conductance entre des électrodes de platine. Celle-ci augmente avec le dépôt de suies.L’objectif de ce travail de thèse est de parvenir à déterminer les paramètres clés qui affectent la réponse du capteur. Trois flux de suies présentant des distributions en taille différentes ont été sélectionnés et caractérisés. Un quatrième flux de suies a permis d’appréhender l’impact d’une concentration massique inférieure. La réponse du capteur à ces différents flux de suies a été étudiée. Nous avons montré que la sensibilité et le temps de réponse du capteur sont optimaux pour une tension de polarisation donnée entre les deux électrodes dont la valeur dépend de la distribution en taille des suies. Ce phénomène a été expliqué par les propriétés électriques différentes des suies et modélisé par un équilibre entre accumulation et combustion par effet Joule des suies déposées permettant de simuler la réponse temporelle du capteur. / Road transport contributes to a part of the particulate matter emissions, especially in big cities. Due to the negative effect of these pollutants on the human health and environment, more and more stringent emission standards for automotive are applied. These emissions are now limited in number of particles per kilometer and the vehicle need to indicate when there is some failure of the systems of depollution (OBD: On-Board diagnostic).Resistive sensors have shown good results to measure soot particles mass concentration. They have advantage of being a simple and robust technology that can be easily manufactured at a cheap price. The sensor principle consists of conductance measurement between two platinum electrodes. Conductance increases with soot deposition. This work aims to define the key parameters that affect the sensors response. Three particles flow with different particles size distributions (centered at 90, 70 and 50 nm) were used and characterized. A fourth flow was used to see the impact of a lower mass concentration. The sensor response exposed to these different flows was studied. It was shown that the sensor sensibility and response times are optimal for a given polarization voltage between the electrodes whose value depends on the size distribution. This phenomenon was explained by the different electrical properties of the soot particles and modeled by equilibrium of soot accumulation and their combustion by Joule heating that permitting to simulate the sensor temporal response.

L'objectif de cette thèse repose sur le développement de micelles de polymères polyioniques, vecteurs de molécules thérapeutiques en immunothérapie avec des cellules dendritiques (DCs). Elles sont préparées à partir d'un copolymère à blocs double-hydrophiles, l'acide polyméthacrylique-b-polyoxyde d'éthylène (PMAA-b-POE) et d'un contre ion de charge opposée. De taille nanométrique, elles sont capables d'encapsuler des molécules thérapeutiques selon une association tripartite originale et de se désassembler à pH acide pour permettre leur libération dans le milieu endosomal.Le premier axe de travail a porté sur l'évaluation de la propriété des copolymères à induire un échappement endosomal en fonction de leur masse molaire en utilisant deux modèles membranaires (liposomes et globules rouges). La complexation des copolymères de masses molaires différentes avec la poly-L-lysine comme contre-ion a permis l'obtention de micelles avec des propriétés d'échappement endosomal variables. Cette propriété est intéressante car en fonction de la stratégie thérapeutique adoptée, elle orientera le choix de la masse molaire du copolymère pour la formulation des micelles.Le second axe a consisté en l'application de ces micelles pour la vectorisation d'un peptide modèle (peptide OVA) dans les DCs. La capacité des micelles à encapsuler le peptide et à le libérer au niveau des compartiments endosomaux a été évaluée par des techniques de spectrofluorimétrie et de microscopie confocale. Enfin, l'efficacité de présentation du peptide formulé dans les différentes micelles a été mise en évidence et a montré l'amélioration de la présentation par les DCs du peptide formulé dans les micelles comparé au peptide non formulé. Cette présentation est nettement supérieure en utilisant les micelles composées de copolymères de masse molaire élevée qui n'entraînent pas d'échappement endosomal.Le troisième axe de recherche a reposé sur la transfection des DCs avec des micelles de siRNA dirigés contre la protéine de surface CD86. Seules les micelles composées de copolymères de faible masse molaire ont permis l'encapsulation du siRNA et la baisse de l'expression de la protéine CD86 à la surface des DCs. Afin d'optimiser la capacité des micelles à encapsuler et transfecter les DCs, la formulation des micelles a été optimisée en remplaçant la PLL par un autre polycation la polyethylene imine PEI. Ces micelles polyioniques à base de copolymère PMAA-b-POE apparaissent donc comme des vecteurs de molécules d'intérêt thérapeutique prometteurs pour les cellules dendritiques en immunothérapie ou en thérapie génique. / The aim of the thesis work is based on the development of polymeric micelles vectors of therapeutic molecules in immunotherapy with dendritic cells (DCs). They are composed of a double hydrophilic blocks copolymers, poly(methacrylic acid)-b-poly(ethylene oxide) (PMAA-b-PEO) and an oppositely charged polyion. They are caracterized by a nanometric size, a capacity to encapsulate therapeutic molecules according to a tripartite association and are able to disassemble at acidic pH allowing the release of their cargo.The first part of this work has focused on the evaluation of the endosomal escape property of copolymers based on their molecular weight by using two membrane models (liposomes and red blood cells). Complexation of different molecular weight copolymers with poly- L- lysine as counter ion allowed the formation of micelles with variable endosomal escape properties. This property is interesting because according to the adopted therapeutic strategy, it will guide the choice of the copolymer micelles for formulation.The second part consisted of the application of these micelles for the vectorization of a model peptide (OVA peptide) in DCs. The ability of micelles to encapsulate and release this peptide in the endosomal compartments was assessed by fluorescence spectroscopy and confocal microscopy techniques. Finally, the effectiveness of the OVA presentation formulated in the different type of micelles has been demonstrated and shown that the peptide presentation by DCs was improved when it was formulated in micelles compared to unformulated peptide. This presentation was much higher using micelles composed of high molecular weight copolymers that do not involve endosomal escape.The third part of the research was based on the transfection of DCs with siRNA directed against CD86 protein surface. Only micelles composed of low molecular weight copolymers allowed the encapsulation of siRNA molecules and decreased the expression of CD86 protein on DCs surface. To increase the ability of micelles to encapsulate and transfect DCs, the micelle formulation was optimized by changing the PLL with another polycation PEI.These polyion micelles based PMAA-b-PEO copolymers appear as vectors of therapeutic molecules for promising strategies with dendritic cells such as vaccination and gene therapy.