Le cancer de l'ovaire représente la première cause de décès par cancer gynécologique. La survie globale des patientes à 5 ans est inférieure à 30%. Ce sombre pronostic s'explique à la fois par la découverte tardive de la maladie et par le développement d'une chimiorésistance. L'ascite est un fluide exsudatif qui est fréquemment accumulé dans la cavité péritonéale au cours de la progression des cancers de l'ovaire. Ce « microenvironnement tumoral » particulier contribue à la dissémination des cellules cancéreuses et à leurs implantations péritonéales.L'objectif global du travail de thèse a été, d'une part d'évaluer l'influence de l'ascite sur le comportement des cellules cancéreuses ovariennes et d'autre part, d'étudier les mécanismes de résistance à la perte d'ancrage des cellules cancéreuses ovariennes.Nous avons ainsi démontré que l'ascite induit une transition épithélio-mésenchymateuse partielle et que les modifications des comportements cellulaires observées sont dépendantes des intégrines alpha-v.Deux ligands de ces intégrines, la vitronectine et la fibronectine, ont été purifiés selon un protocole original permettant la caractérisation des deux protéines à partir d'une même ascite. Ces protéines ascitiques ont des propriétés différentes selon leur origine, donc selon les patientes dont elles sont issues, et influencent le comportement adhésif des cellules avec un degré variable. L'importance de la signalisation dépendante des intégrines alpha-v et des voies MAP Kinases a également été démontrée dans l'établissement d'une résistance des sphéroïdes tumoraux à l'anoïkis.En perspective, approfondir les connaissances des processus cellulaires et moléculaires conduisant à la dissémination intrapéritonéale et à l'émergence de chimiorésistance ainsi que déterminer le rôle potentiel de protéines ascitiques dans ces processus pourraient permettre la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques. / Ovarian cancer is the most lethal gynaecological malignant disease, mainly due to late diagnosis and to acquired chemoresistance. An exudative fluid named ascites is frequently accumulates within the abdominal cavity during ovarian cancer progression. This unique tumor microenvironment contributes to cancer cell dissemination and peritoneal metastasis.The aim of the study was to evaluate the influence of ascites on cancer cell behaviors and to better understand the mechanisms of ovarian cancer cell resistance to the loss of anchorage.We demonstrate that ascites induces a partial epithelial–mesenchymal transition and that the modifications of cell behaviors observed are dependent of alpha-v integrins. A combined purification protocol has been established in order to purify vitronectin and Fibronectin, both ligands of these integrins, from a single pathological sample. These purified ascitic proteins have different molecular features according to the patients and impact the adhesive cell behavior with various degrees.Moreover we showed the importance of alpha-v integrins and MAP Kinases signalling pathways in the anoikis resistance of ovarian cancer spheroids.Our prospects are i) to increase the knowledge of the cellular and molecular processes leading to the intraperitoneal dissemination and to the emergence of chemoresistance and also ii) to determine the potential role of ascitics proteins in these processes. We will expect that these investigations couldlead to the discovery of new therapeutic targets.

L’épiderme est un tissu épithélial stratifié et kératinisé, majoritairement composé de kératinocytes. La cohésion de l’épiderme, élémentaire à la fonction-barrière et donc à la protection de l’organisme, est assurée grâce à des systèmes de jonctions intercellulaires, notamment les desmosomes. Comme l’indiquent nos résultats d’étude de la desmosealine, un protéoglycanne épidermique présent dans la partie extracellulaire des desmosomes, la composition de ces jonctions n’est pas encore entièrement élucidée. Les éléments matriciels issus des espaces extracellulaires de l’épiderme peuvent être incorporés au sein des desmosomes et participer ainsi à la régulation de la différenciation et la cohésion épidermiques. Nous avons mis au point une méthode permettant d’isoler les desmosomes épidermiques humains utilisables pour créer de nouveaux anticorps et favorisant la caractérisation biochimique de ces structures. Un nouvel anticorps monoclonal reconnaissant un antigène situé à la surface des kératinocytes, dont l’expression varie en fonction du degré de différenciation kératinocytaire, a été crée. A l’aide de cet anticorps, nous avons entrepris la caractérisation biochimique et par spectrométrie de masse de l’antigène associé. Nous avons ainsi développé de nouveaux outils biologiques et techniques utilisables pour l’étude des desmosomes et de leurs éléments issus de la matrice extracellulaire épidermique / Epidermis is a stratified, keratinized epithelial tissue, mostly composed of keratinocytes. Epidermal barrier function provided by epidermis is essential for protection of the organism and largely depends on cell cohesion. Desmosomes constitute the most prominent cell-to-cell junction system involved in this function. As indicated by our results of studies on desmosealin, an epidermal proteoglycan present in the extracellular parts of desmosomes, the composition of these junctions is not yet completely resolved. Elements of the intercellular matrix can be incorporated into desmosomes and thus participate in the regulation of the epidermal differentiation and cohesion. We established a method to isolate human epidermal desmosomes in order to create new antibodies allowing the biochemical characterization of new desmosomal components. A new monoclonal antibody has been generated. It recognizes an antigen located at the keratinocyte surface with an expression pattern depending on the level of keratinocyte differentiation. Using this antibody, we have engaged the biochemical and mass spectrometry characterization of the corresponding antigen. This work contributes to the development of new biological and technical tools useful for studies of desmosomes and of their components issued from the epidermal extracellular matrix

La matrice extracellulaire joue un rôle très important dans la régulation de l’angiogenèse en procurant un support dans la formation des vaisseaux, en délivrant des facteurs endogènes pro- ou anti-angiogéniques. Nous avons montré que l’hypoxie induit une surexpression du gène COL5A1 dans les cellules endothéliales. Le laboratoire a identifié un fragment issu du collagène V, noté HEPV, qui contient un site de liaison à l’héparine, et qui montre des propriétés anti-angiogéniques remarquables. En effet, ce fragment est capable d’inhiber la prolifération et la migration des cellules endothéliales vasculaires et leur maturation en tubes endothéliaux. Les résultats obtenus montrent qu’HEPV est capable d’empêcher la phosphorylation de ERK1/2 et de Akt induite par le FGF-2 et donc la réponse aux stimuli mitogènes induits par FGF-2. De plus, une étude transcriptomique réalisée sur des cellules endothéliales traitées ou non par HEPV a révélé que HEPV est capable d’induire l’expression de COL4A1 et COL18A, gènes codant pour des collagènes qui peuvent aussi être clivés et libérer des facteurs anti-angiogéniques. Finalement, nous avons utilisé un modèle d’angiogenèse murin afin de valider in vivo l’activité anti-angiogénique d’HEPV. Ces expériences montrent que le peptide injecté en intraveineuse s’accumule au site d’angiogenèse en se fixant sur les vaisseaux en formation, et est capable d’inhiber l’angiogenèse induite par le FGF-2, alors qu’un peptide contrôle muté sur le site de liaison à l’héparine n’a aucun effet. Ce peptide est capable également d’inhiber efficacement l’angiogenèse tumorale, une inhibition qui se traduit par un ralentissement de la croissance de la tumeur / The basement membrane plays an important role in angiogenesis by providing support necessary for blood vessel formation and supplying endogenous pro- and anti-angiogenic factors that condition the endothelial cells behavior. CoLV is present at the vicinity of endothelial cell basement membrane? We previously showed that a fragment derived from COLV a1, named HEPV, contains a functional heparin binding site, inhibits specifically endothelial cell proliferation and migration and disrupts endothelial tube formation. Prolonged treatment with HEPV results in the activation of collagen IV a1 and collagene XVIII a1 expression, the parental molecules of the anti-angiogenic fragments arresten and endostatin respectively. Heparin binding sites have been involved in the regulation of FGF2-induced angiogenesis. Soluble HEPV significantly inhibits phosphorylation of ERK1/2 and AKT in FGF2-stimuled endothelial cells. Moreover, in vivo experimentation using the mouse angiogenesis subcutaneous sponge assay shows that HEPV accumulates at angiogenic sites and inhibits FGF-2-induced angiogenesis. HEPV also significantly lowers intra-tumoral angiogenesis and tumor xenograft growth in nude mice. We also showed that hypoxia, the major angiogenesis-inducing factor, induces Collagen V production by endothelial cells and the release of a fragment encompassing HEPV into the culture medium. Finally, the released of HEPV-containing fragments in vivo was attested by the immunodetection of the fragment with specific antibodies in human breast cancer in which collagen V is overexpressed. Collectively, our results qualify HEPV as a new endogenous regulator angiogenesis with possible application in cancer therapy

Les glioblastomes multiformes (GBM) comptent parmi les tumeurs au pronostic le plus sombre. L’extraordinaire capacité invasive des cellules tumorales rend toutes les interventions thérapeutiques actuelles totalement impuissantes. Une sous-population de Cellules Souches de Glioblastome (CSG) hautement invasive est responsable de la récurrence tumorale. Dans le cerveau, les GBM migrent principalement le long des vaisseaux sanguins au sein de l’espace périvasculaire riche en laminine, fibronectine et collagène ainsi qu’en suivant l’alignement des fibres myélinisées du corps calleux. La Matrice Extracellulaire (MEC) de ces régions joue un rôle important dans l’invasion des GBM, mais les mécanismes mis en jeu n’ont pas été complètement dévoilés. De plus, le développement de nouvelles thérapies anti-migratrices ciblant l’interaction des GBM avec la MEC reste encore limité. Dans le but de mimer la composition biochimique et les propriétés mécaniques de la MEC cérébrale et d’étudier leur rôle(s) dans la migration des CSG, nous avons développé un nouveau support de nanofibres (NF) alignées et fonctionnalisées avec de la laminine. Mes travaux de thèse ont montré que les NF génèrent un microenvironnement tridimensionnel (3D) favorisant l’adhésion et la migration des CSG. Cette adhésion est améliorée en comparaison avec les supports planaires (SP) conventionnels (2D) et récapitule mieux les mécanismes d’interaction des CSG avec la MEC au cours de l’invasion dans le modèle murin de tumeurs xénogreffées. Dans ces conditions physiologiques plus convenables générées par les NF, la variation des composantes biochimiques et mécaniques de la MEC affecte la migration des CSG. La présence ou l’absence de laminine régule le mode migratoire et l’orientation de fibres contrôle la direction de migration des CSG. D’un autre coté, l’altération de la glycosylation des protéines de la surface cellulaire module l’interaction des cellules tumorales du cerveau avec la MEC et augmente leur invasion. La deuxième partie de mes travaux de thèse a permis de démontrer que les glycomimétiques phostines « 3.1a » réorganisent le processus de la N-glycosylation des CSG diminuant leur invasivité in vitro et in vivo en inhibant les voies de signalisation de la kinase FAK et du récepteur de TGF-β impliqués dans l’interconnexion cellule-MEC. / Glioblastoma Multiforme (GBM) is a biologically aggressive tumor with an extremely poor prognosis. The highly invasive capacity of a subpopulation of Glioblastoma Initiating Cells (GIC) makes complete surgical resection impossible. GBM dissemination occurs along preexisting brain structures such as the perivascular space rich in laminin, fibronectine and collagen as well as the aligned myelinated fibers of the corpus callosum. The Extracellular Matrix (ECM) of these cerebral regions plays an important role during GBM invasion, but the underlying mechanisms remain largely unknown. Accordingly, the development of new anti-migratory therapies targeting the cell-ECM interactions is lacking. In order to mimic the compositional and physical properties of the cerebral ECM and to investigate their role(s) in GBM invasion, we have set up a new aligned nanofibers (NF)scaffold functionalized with laminin. My work demonstrated that the NFs constitute a tridimensional (3D) microenvironment supporting GIC adhesion and migration. The cell-ECM adhesion is improved on the NF in comparison to the conventional 2D planar surfaces (PS). Furthermore, the mechanisms of GIC interaction with the ECM on the NF are similar to those observed in the human GBM xenograft murine model. In this physiologically more relevant 3D microenvironment reproduced by the NF, the variation of the different biochemical and mechanical components of the ECM affects the migration of GIC. The presence or absence of laminin on the NF regulates the mode of migration and the orientation of the fibers dictates the direction of migration of GIC. On the other hand, the glycosylation that decorates cell surface proteins modulates the interaction of GBM tumor cells with the ECM and its alteration increases their invasion. The second part of my thesis demonstrated that the glycomimetics phostines « 3.1a » remodel the N-glycosylation of GIC and decrease their invasivity in vitro and in vivo via the inhibition of FAK and TGFβ-R signaling pathways known to be implicated in the cell-ECM intercommunication.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Tau est une protéine stabilisatrice des microtubules majoritairement exprimée au niveau neuronal qui existe en six isoformes différentes appelées isoformes 3R ou 4R en fonction de l’inclusion de 3 ou 4 séquences répétées dans leur domaine de liaison aux microtubules. Dans une vingtaine de pathologies neurodégénératives appelées tauopathies, des protéines Tau anormalement modifiées s’agrègent formant des lésions intracellulaires appelées dégénérescence neurofibrillaire (DNF). Selon les tauopathies, la morphologie des lésions, leur composition en isoformes ainsi que l’évolution spatio-temporelle de la pathologie diffèrent. Dans la plupart des cas, les tauopathies sont sporadiques mais quelques mutations du gène codant Tau (MAPT) causent des formes familiales de démences fronto-temporales. Dans certaines tauopathies sporadiques comme la maladie d’Alzheimer, la DNF est initiée dans des régions spécifiques et évolue ensuite de manière stéréotypée. Ces stades neuropathologiques sont bien définis, mais les mécanismes expliquant cette évolution restent méconnus. Récemment, certaines études ont proposé que des espèces pathologiques de la protéine Tau sont capables de se déplacer activement de région en région suivant des connections neuro-anatomiques propageant ainsi la pathologie Tau dans le cerveau.Dans ce contexte, nous avons démontré à la fois in vitro, en utilisant un système de chambre microfluidique mais également in vivo dans un nouveau modèle de rat, que la protéine Tau est activement et physiologiquement transférée de cellule en cellule. De manière intéressante, la pathologie Tau qui se développe dans l’hippocampe des rats se propage également de région en région. Ce modèle étant basé sur une technologie de vectorisation virale, nous avons pu tester différentes constructions pour montrer qu’étonnamment, la pathologie Tau induite par des espèces mutées ou des isoformes 3R est restreinte autour du site d’initiation et ne propage pas aussi loin que pour les espèces sauvages 4R. La protéine Tau ainsi que la DNF se propagent donc de cellules en cellules mais les mécanismes expliquant cette propagation restent inconnus. Pour aborder cette question, et connaissant l’importance des vésicules extracellulaires (EVs) dans les mécanismes de communication intercellulaire, nous avons analysé leur implication dans le transfert de la protéine Tau. Nous avons purifié des EVs in vitro depuis des surnageants de culture mais également in vivo depuis des échantillons de liquide céphalorachidien de primates ainsi que des échantillons de fluide interstitiel cérébral de rat. Nous avons ainsi démontré que la protéine Tau est sécrétée de manière physiologique sous forme libre mais également au sein de EVs issues du bourgeonnement de la membrane plasmique nommées ectosomes. Il apparaît aussi qu’en cas de surexpression ou de présence de DNF, la protéine Tau est retrouvée dans des exosomes, des EVs issues de la voie endosomes/lysosomes.Ces résultats nous montrent que la protéine Tau se propage de neurone en neurone physiologiquement mais aussi durant des processus pathologiques. Il semble aussi exister des espèces particulières de protéine Tau plus promptes à se propager que d’autres. Ces différences pourraient en partie expliquer les différents phénotypes observés au sein des tauopathies. Nous avons aussi démontré que la protéine Tau est sécrétée via plusieurs voies de sécrétions qui pourraient refléter différents stades physiopathologiques. Des études complémentaires sont nécessaires notamment pour 1-clairement identifier les mécanismes de sortie et d’entrée de Tau dans les neurones. 2-comprendre si certaines espèces vont spécifiquement induire la pathologie dans les neurones secondaires et s’il est possible de les bloquer grâce à des thérapies ciblées. Et 3-identifier les raisons qui expliquent les vulnérabilités de certaines populations cellulaires. / Tau is a microtubule-associated protein mainly expressed in neurons. There are six different isoforms of this protein bearing either 3 or 4 microtubule-binding domains and called 3R-Tau or 4R-Tau. During the course of tauopathies, Tau proteins are abnormally modified and aggregate in specific intracellular lesions called neurofibrillary degeneration (NFD). According to tauopathies, the morphology of lesions, their isoforms’ composition and the spatiotemporal evolution of the pathology are different. Moreover, tauopathies are mostly sporadic but some mutations on Tau gene (MAPT) induce rare forms of familial fronto-temporal dementia. In some sporadic tauopathies like Alzheimer’s disease, the NFD is initiated in specific brain areas and evolves stereotypically in well-defined neuropathological stages. The mechanisms underlying such evolutions are mainly unknown but recently, different studies had proposed that some pathological species of Tau protein are able to actively move from region-to-region following neuro-anatomical connections and to spread the Tau pathology intra-cerebrally by this way.Within this context, we have demonstrated either in vitro using a microfluidic chamber system or in vivo using a new rat model, that Tau proteins are actively and physiologically transferred from cell-to-cell. Interestingly, in this model we could also follow the development of the Tau pathology inside the rats’ hippocampus but also its propagation from region-to-region. This model is based on a viral vector technology; therefore, we were able to test different construct and to show that surprisingly, Tau pathology induced by mutated or 3R-Tau species is restricted to the vicinity of the initiation site and do not propagate as far as the wild-type 4R-Tau species.Tau proteins as well as NFD are cell-to-cell propagating but the mechanisms underlying this phenomenon are still unknown. In order to address this point and knowing the significance of extracellular vesicles (EVs) in the intercellular communication mechanisms, we analysed their implication in the transfer of Tau proteins. We purified EVs in vitro from culture supernatants but also in vivo from primates’ cerebrospinal fluid samples and rats’ cerebral interstitial fluid samples. We demonstrated that Tau proteins are secreted physiologically in a free form but also within specific EVs named ectosomes and coming from a budding of the plasma membrane. Also, it seems that when Tau is overexpressed and when NFD is present, Tau proteins are retrieved within EVs named exosomes and derived from the endosomes/lysosomes pathway.These results clearly show that Tau proteins are propagating from neuron to neuron physiologically but also during pathological processes. It seems also that some specific Tau species are more prone to propagate than others. These differences could partly contribute to the different phenotypes observed among tauopathies. We have also demonstrated that Tau proteins are secreted via several pathways of secretion that could reflect different pathophysiological stages. Some complementary studies are needed particularly to 1- clearly identify the cellular mechanisms of Tau exit and entry. 2- to understand if some Tau species will specifically induce Tau pathology in secondary neurons and if it is possible to block this phenomenon thanks to targeted therapy. And 3- to identify the reasons that explain the vulnerability of some specific cell populations to Tau pathology propagation.

La progression tumorale dépend d'un dialogue entre les cellules cancéreuses et leur environnement. Parmi les cellules du microenvironnement du mélanome, les adipocytes ont longtemps été ignorés. Pourtant, ces cellules sont le composant majeur de l'hypoderme, la couche la plus profonde de la peau. Ainsi, elles sont proches du mélanome lors de la tumorigenèse et, lorsque la tumeur envahi les couches profondes de la peau, les deux types cellulaires entrent en contact. Il est donc important de comprendre l'impact des adipocytes sur la progression du mélanome, d'autant plus que des études épidémiologiques montrent que l'obésité est un facteur de mauvais pronostic pour ce cancer. Le surpoids et l'obésité sont en hausse constante avec près d'un tiers de la population mondiale affectée, faisant du lien entre l'obésité et le cancer un enjeu de santé publique majeur. Parmi les différents moyens de communication cellulaire, les vésicules extracellulaires (VE) jouent un rôle important dans le cancer. Les VE régulent la communication entre les cellules cancéreuses mais aussi entre les composants du microenvironnement et la tumeur. Les VE sécrétées par les adipocytes sont peu caractérisées et leur rôle sur la progression tumorale reste à élucider. Les VE adipocytaires pourraient être modifiées qualitativement et quantitativement en obésité car différents stress (inflammation, hypoxie...), connus pour modifier les VE, sont retrouvées dans le tissu adipeux d'individus obèses. Dans ce contexte, le premier objectif de ma thèse était de caractériser les VE adipocytaires et déterminer leur impact sur le mélanome dans un contexte normopondéral et d'obésité. Les résultats obtenus montrent que ces VE favorisent la migration et l'invasion des cellules de mélanome. Une analyse protéomique a révélé une signature spécifique dans ces VE, fortement enrichies en protéines du métabolisme des acides gras (AG).[...] / It is now clear that tumor progression is the result of a permanent dialog between cancer cells and the tumor microenvironment (TME). Among the cells found within the melanoma microenvironment, adipocytes had long been ignored. However, adipocytes are the main component of the hypodermis, the deepest skin layer, and are therefore close to melanoma from tumorigenesis and, as the tumor becomes aggressive and invades the deeper skin layers, the two cell types come into contact. Thus, understanding how adipocytes influence melanoma progression is of major importance, especially since epidemiological studies show that obesity is a poor prognosis factor for melanoma. As overweight and obesity are constantly rising and affect around a third of the World's population, the link between obesity and cancer is a major public health issue. Among the different ways in which cells communicate, extracellular vesicles (EV) play a particularly important role in cancer. Moreover, not only can tumor cells communicate with each other through EV, but the cellular components of the TME also use EV to communicate with cancer cells. Adipocyte-derived EV are poorly characterized and their role in tumor progression remains to be determined. In obesity, adipocyte EV may be qualitatively and quantitatively altered since various stresses (inflammation, hypoxia etc.), which are known to modify EV, are found in the adipose tissue of obese individuals. In this context, the first aim of my thesis was to characterize adipocyte EV and their impact on melanoma in lean and obese individuals. The results obtained show that EV secreted by adipocytes promote migration and invasion of melanoma cells. Analysis of their proteome revealed a protein signature specific to adipocyte EV, which was highly associated with fatty acid (FA) metabolism, a metabolic pathway involved in tumor aggressiveness. In melanoma treated with adipocyte EV, fatty acid oxidation (FAO) is increased and FAO inhibitors reverse their pro-invasive effect. Moreover, adipocytes secrete increased numbers of EV in obesity and, using equal numbers of EV from lean or obese subjects, their effect on tumor aggressiveness is increased and remains dependent on FAO. T[...]

Le biofilm est défini comme une communauté microbienne adhérant à une surface biotique ou abiotique, et engluée dans une matrice extracellulaire auto-produite. Les biofilms naturels sont composés de plusieurs espèces microbiennes et leurs interactions, qu'elles soient synergiques ou antagonistes, jouent un rôle important dans le développement, la composition et le fonctionnement des consortia impliqués. De plus, ces relations impliquent souvent la production de molécules antagonistes limitant la croissance ou l'adhésion bactérienne. Enfin la composition de la matrice extracellulaire joue un rôle important dans la robustesse du biofilm. Au cours de ce travail, l'étude des interactions au sein de biofilms mixtes constitués par K. pneumoniae et S. epidermidis a permis d'isoler un polysaccharide produit par K. pneumoniae, capable d'inhiber l'adhésion aux surfaces abiotiques de plusieurs autres espèces bactériennes à Gram-négatif et à Gram-positif. La caractérisation physico-chimique de cette molécules de haut poids moléculaire a permis de mettre en évidence qu'elle était composée de galactose, glucose, rhamnose et d'acide glucuronique. Par ailleurs, l'analyse d'extraits de mutants déficients pour la production de capsule a montré que ce polysaccharide correspondait à la capsule de K. pneumoniae. Son mode d'action consisterait à inhiber les interactions initiales entre bactéries et surface. Le suivi dans le temps de la formation de biofilm monospecies par K. pneumoniae avec la technique Biofilm Ring Test® a également permis de mettre en évidence un phénotype original. En effet, la détection initiale d'agrégats bactériens est suivie par une modification apparente de leur structure, qui serait liée à des changements de leur robustesse face aux forces d'aimantation magnétique. La présence d'ADN extracellulaire au sein de la matrice du biofilm pourrait jouer un rôle dans la survenue de ce phénotype comme l'indique les mesures effectuées en présence de l'enzyme DNAse I. En parallèle, l'observation de biofilm formés par K. pneumoniae dans des modèles expérimentaux cinétiques a mis en évidence des décrochements massifs de biomasse au cours de la maturation du biofilm, qui pourraient être corrélées aux modifications internes de robustesse de la matrice. L'ensemble de ces données permet de mieux caractériser les interactions intimes survenant à l'intérieur de biofilms constitués par K. pneumoniae et à terme de mieux caractériser et donc prévenir leur formation et dissémination. / Biofilms are defined as microbial communities adhering to biotic or abiotic surfaces and embedded in a self-produced extracellular matrix. Natural biofilms are composed of several microbial species and their interactions, synergistic or antagonistic, play important roles in development, composition and functioning of the consortia. Furthermore, the relationships often involve the production of antagonist molecules that impair competitors' growth or adhesion. The composition and evolution of the extracellular matrix plays also an important role in the biofilms' robustness. In this work, study of the interactions within biofilms formed by K. pneumoniae and S. epidermidis led to the isolation of a polysaccharide produced by K. pneumoniae able to inhibit the adherence to abiotic surfaces of several Gram-negative and Gram-positive bacterial species. The physico-chemical characterization of this high molecular weight molecule showed it was composed of galactose, glucose, rhamnose and glucuronic acid. This data, together with the analysis of extracts from capsule-deficient mutants, indicated that the capsule of K. pneumoniae was responsible for the biofilm inhibition phenotype, probably by inhibiting the initial interactions between bacteria and surface. By monitoring the formation of monospecies biofilm by K. pneumoniae with the Biofilm Ring Test® technique, we were able to detect an original phenotype. Indeed, detection of bacterial aggregates still occurred after a few hours of incubation but in a different way, probably related to changes of the biofilm robustness towards magnetic forces. The presence of extracellular DNA in the matrix of the biofilm is likely to play a role in the occurrence of this phenotype, as indicated by the assays performed in presence of the enzyme DNase I. At the same time, observations of biofilm formed by K. pneumoniae in kinetic experimental models showed massive detachment events during biofilm maturation, which could be correlated to changes in internal strength of the matrix. All these dtat contribute to a better characterization of the intimate interactions occuring within biofilms formed by K. pneumoniae and will ultimately lead to the development of efficient anti-biofilm strategies.

The goal of our work was to characterize more precisely the role of ADAMTS2 in physiological and pathological processes, in order to develop potential therapeutic applications. We confirmed that the function of ADAMTS2 is essential during embryogenesis and development, including by its major role in the processing of fibrillar collagens type I and III in skin and lung tissues. Its specific activity was also matched up with that of two other aminoprocollagen peptidases, ADAMTS3 and ADAMTS14. The impact of ADAMTS2 inhibition during pathological formation of scar fibrous tissue was determined in two murine models of hepatic fibrosis and granulomatous reaction. In this context, ADAMTS2 appears as a therapeutic target of interest for the treatment of all process characterized by the deposition of an excessive scar matrix, including liver fibrosis. Finally, the potential anti-angiogenic properties of ADAMTS2 were demonstrated both in vitro and in vivo. Its potent activity during angiogenesis results from its action onto several distinct steps participating to the formation of new blood vessels. Molecular mechanisms by which ADAMTS2 modulates the behaviour of endothelial cells and inhibits tumor growth remain to be confirmed. L'objectif de nos études était de caractériser de manière plus précise le rôle de l'ADAMTS2 dans des processus physiologiques et pathologiques, et d'en déduire d'éventuelles applications en thérapeutique clinique. Nous avons confirmé que l'ADAMTS2 détenait une fonction essentielle au cours de l'embryogenèse et du développement, notamment par son rôle majeur dans la maturation des procollagènes fibrillaires de type I et de type III dans la peau et le poumon. Son activité spécifique a également été mise en perspective avec celle des deux autres aminoprocollagène peptidases, les ADAMTS3 et 14. L'impact de l'inhibition de l'ADAMTS2 au cours de la formation pathologique de tissu fibreux cicatriciel a été démontré dans des modèles murins de fibrose hépatique et de réaction granulomateuse à corps étranger. A ce titre, l'ADAMTS2 apparaît comme une cible thérapeutique d'intérêt pour le traitement de toute affection caractérisée par le dépôt d'une trame cicatricielle excessive, dont la fibrose hépatique. Enfin, le potentiel anti-angiogène de l'ADAMTS2 a été démontré à la fois in vitro et in vivo. Son efficacité remarquable résulte de son action au cours de plusieurs étapes distinctes de la formation des néo-vaisseaux. Les mécanismes moléculaires précis par lesquels l'ADAMTS2 agit sur les cellules endothéliales et l'inhibition de la croissance tumorale restent à préciser.

Les cellules BHK transformées par l'oncogène v-Src forment des invadopodia qui s'organisent successivement sous forme de paquets, anneaux et enfin ceintures d'invadopodia. L'expansion des anneaux d'invadopodia est due à la néoformation d'invadopodia à la périphérie de l'anneau et au désassemblage simultané des invadopodia situés au centre de l'anneau. L'orthovanadate, inhibiteur de tyrosine phosphatases, génère des expansions très rapides indiquant l'implication de phosphorylations sur tyrosine dans la formation des invadopodia à la périphérie et leur désassemblage au centre. La paxilline, une protéine hautement phosphorylée, responsable du désassemblage des adhérences focales, est également présente dans les invadopodia et induit le désassemblage des invadopodia au centre de l'anneau (processus indispensable à la formation et à l'expansion des anneaux), grace a un processus de phosphorylation de la paxilline sur les tyrosines 31 et 118, qui en retour active la MAP kinase Erk et la calpaine, responsable du clivage protéique des composants des invadopodia.