Th. 3e cycle. / Bibliogr. p. 409-412. Index.

Thèse (Ph. D)--Université Laval, 2002. / Bibliogr.: f. 241-260. Publié aussi en version électronique.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2002. / Dans le titre, le chiffre 1 est en indice. Bibliogr.: f. 114-130. Publié aussi en version électronique.

Diss.--Münster, 1994. / Bibliogr. p. 485-493. Index.

Les animaux ont développé des stratégies d’optimisation de recherche de nourriture afin de minimiser les risques d’exposition aux prédateurs. Chez les insectes hématophages, l’attraction pour leurs hôtes, qui sont également leurs prédateurs, est dirigée par la chaleur et des facteurs chimiques. Cette thèse caractérise les facteurs endogènes modulant le comportement de recherche de l’hôte chez Rhodnius prolixus. Il existe une modulation spécifique de la réponse comportementale à différentes odeurs au cours de la journée. De plus, la recherche de l’hôte est modulée par l’état physiologique des individus (état de développement et état nutritif). Des mécanismes physiologiques et comportementaux ont donc été sélectionnés, inhibant le comportement de recherche de l’hôte à des moments de la vie de l’insecte où il n’est pas nécessaire de s’exposer aux hôtes. / Animals have evolved different optimal strategies to minimize predation risks while searching for food. In haematophagous insects, host-seeking is guided by different host stimuli. An important modulation of the perception systems associated to host localization has been observed as function of behaviour and activity rhythms of the host which can be a prey or a predator. We characterize the endogenous factors which could modulate the host-seeking behaviour in the haematophagous bug Rhodnius prolixus. There is a specific modulation of the behavioural response to different odours as function of daytime. Furthermore, host-seeking could be modulated by the physiological state of the bugs (developmental and nutritional state). Physiological and behavioural mechanisms have been selected to inhibit the host-seeking when it is not necessary for the bugs to be exposed to hosts.

Le retard de croissance intra-utérin (RCIU) reste une complication fréquente de la grossesse et expose non seulement à une mortalité néonatale plus élevée, mais également au risque d'un cortège de pathologies chroniques (cardio-métaboliques) à l'âge adulte. Étant un fardeau important pour la santé publique dans le monde entier, il n'existe pas encore à ce jour de traitement curatif autre qu'une extraction plus. précoce avec éventuellement une prématurité. Une étude récente de notre équipe a montré que l'administration de citrulline pendant la gestation améliore la croissance et la synthèse protéique fœtales dans un modèle de RCIU induit chez la rate par la restriction sévère en protéines. L'objectif de ce travail de thèse était donc d'explorer les mécanismes d'action de la supplémentation en citrulline pendant la période périnatale (gestation et allaitement) dans le même modèle. Notre première partie de ce travail confirme que la citrulline stimule la croissance en nous montrant que la supplémentation anténatale en citrulline agit dès le milieu de la gestation sur des gènes codant pour des facteurs de croissance, d’angiogenèse et de transporteurs d'acides aminés pour aboutir à une efficacité placentaire renforcée jusqu'à la fin de la gestation fœtale. Dans la deuxième partie, nous n'avons pas mis en évidence d'effet bénéfique de cette supplémentation postnatale chez des ratons nés dénutris, puis soumis à un régime déséquilibré riche en fructose, ni en termes de croissance, ni sur le métabolisme glucido-lipidique à l'âge adulte jeune. La vigilance impose davantage d'explorations mécanistiques avant d'envisager une étude translationnelle clinique à ce stade sensible de développement qu'est la période néonatale. En revanche, dans le cas de la période gestationnelle, nos résultats incitent à réfléchir à la mise en place d'essais cliniques pertinents pour cette pathologie de la croissance fœtale. / Intra-uterine growth restriction (IUGR) remains a common pregnancy-related complication resulting not only in a significant neonatal mortality, but in an increased risk of chronic cardio-metabolic diseases in adulthood as well. This condition represents a serious burden to public health across the world due to lack of a curative treatment except early cessation of gestation with induced prematurity. Developing alternative strategies aimed towards targeted therapy would thus be highly desirable. In recent studies, we showed that citrulline supplementation during gestation in rats under severe dietary protein restriction enhanced fetal growth and protein synthesis. The objective of this work was to further investigate the mechanisms mediating the effect of citrulline during the perinatal period, i.e. gestation and nursing in the same model. In the first part, we confirmed that citrulline improved fetal growth, and further demonstrated that citrulline activated placental genes coding for growth factors, angiogenesis and amino acid transporters early from mid-gestation, resulting in improved fetal weight. However, in the second part of the current work, we failed to observe any beneficial effect of neonatal citrulline supplementation neither on growth, nor on the prevention of alterations of glucose and lipid metabolism in IUGR rats that were later exposed to an unbalanced, fructose-enriched diet. Therefore, further explorations are needed for a better mechanistic understanding before postnatal citrulline supplementation can be considered in translational trials. Otherwise, the results obtained in the gestational period in this work suggest clinical trails should be envisioned for prenatal citrulline supplementation in targeted populations of patients.

ERM est un facteur de transcription de la famille ETS appartenant au groupe PEA3 qui joue un rôle important dans divers processus biologiques dont la tumorigenèse mammaire. La régulation de son activité transcriptionnelle nécessite des modifications post-traductionnelles et des interactions avec des partenaires. Nous avons mis au point différentes techniques de chromatographie d’affinité dans le but d’identifier de nouveaux partenaires d’ERM. Parmi ceux-ci, trois ont été confirmés comme partenaires directs d’ERM : la protéine CoAA (CoActivator Activator) et les protéines MED23 et MED25. MED23 et MED25 sont des sous-unités du médiateur, complexe qui régule la transcription en intégrant les signaux entre des facteurs de transcription et la machinerie transcriptionnelle. Nous avons démontré que ces protéines interagissent in vitro et in vivo avec ERM et sont nécessaires à l’activation transcriptionnelle induite par ce facteur de transcription. Toutefois, ces sous-unités ont une capacité différente de recrutement du médiateur sur ERM in vitro.La ribonucléoprotéine CoAA régule l’expression de certains gènes et l’épissage alternatif des ARN messagers. CoAA interagit in vitro et in vivo avec ERM. L’activité d’ERM est augmentée par la surexpression de CoAA tandis qu’elle est diminuée par sa sous-expression. Cette activation médiée par CoAA est liée à une modulation du taux de sumoylation d’ERM. Ces travaux ont permis de définir de nouvelles voies de régulation de l’activité transcriptionnelle d’ERM et des autres membres du groupe PEA3. Il reste maintenant à préciser les mécanismes impliqués dans la modulation de l’activité des membres du groupe PEA3 par ces nouveaux interacteurs. / ERM is an ETS transcription factor which belongs to the PEA3 group and is involved in several processes such as migration and dissemination during organogenesis and cancer development. Regulation of its transcriptional activity requires post-translational modifications and interactions with partner proteins. In order to identify new ERM partners, we have developed various affinity chromatography techniques to isolate new potential partners. Among these candidates, CoAA (CoActivator Activator), MED23 and MED25 directly interact with ERM.MED23 and MED25 are subunits of the mediator. The mediator is a 30 sub-units multi-protein complex which mediates signals from transcription factors bound at upstream promoter elements or enhancers to RNA polymerase II and the general initiation factors bound at the core promoter. We found that MED23 and MED25 interact with ERM in vitro and in vivo and are required for transcriptional activation induced by ERM. However, these sub-units display various ability to recruit the mediator on ERM in vitro. The heterogeneous nuclear ribonucleoprotein-like protein CoAA regulates gene expression and RNA splicing. We demonstrated that ERM interacts in vitro and in vivo with CoAA. ERM transcriptional activity is enhanced upon CoAA overexpression and is decreased by CoAA knock-down. We demonstrated that CoAA modulates ERM transcriptional activity by decreasing sumoylated ERM levels. This work demonstrated new ways to regulate the activity of ERM and the two other PEA3 group members. The molecular mechanisms involved in the modulation of PEA3 member activity by these partners remain to be clarified.

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est nouvellement caractérisée par une élévation de la pression artérielle pulmonaire moyenne au-dessus de 20mmHg, une pression capillaire pulmonaire inférieure à 15 mmHg et une résistance vasculaire pulmonaire supérieure ou égale à 3 unités Wood. Cette élévation de la pression et de la résistance vasculaire pulmonaire entraine une hypertrophie cardiaque droite et peut éventuellement mener à la mort prématurée des patients. L’augmentation de la résistance vasculaire est causée par une vasoconstriction et un remodelage important des artères pulmonaires distales, due en grande partie à une prolifération excessive et une résistance à l’apoptose des cellules musculaires lisses d’artères pulmonaires (PASMCs), mais également d’autres cellules constituant la paroi des artères pulmonaires distales telles que les cellules endothéliales et les fibroblastes. Malheureusement, les traitements actuellement disponibles sont limités et ne permettent pas une rémission complète de la maladie. Dans le cancer, le facteur de transcription FOXM1 est fréquemment surexprimé et a été décrit comme un régulateur important de plusieurs processus cellulaires tels que la prolifération, l’inflammation et la réparation des dommages à l’ADN, favorisant le développement et la progression tumorale. Considérant les similitudes entre les PASMCs HTAP et les cellules cancéreuses, nous avons posé l’hypothèse qu’une surexpression de FOXM1 favorise le phénotype des PASMCs HTAP et que son inhibition pourrait représenter une nouvelle cible thérapeutique potentielle. Lors de cette étude, nous avons démontré que FOXM1 est surexprimé dans les PASMCs isolées et dans les poumons de patients HTAP comparativement aux individus témoins, de même que dans différents modèles précliniques. Nous démontrons que la diminution de l’expression de miR-204 observée en HTAP est en partie responsable de la surexpression de FOXM1. L’inhibition moléculaire de FOXM1 par ARN interférant et son inhibition pharmacologique à l’aide de la thiostrepton diminue in vitro la prolifération cellulaire et la résistance à l’apoptose. In vivo, l’administration de la thiostrepton permet d’améliorer l’HTAP établie dans deux modèles. L’amélioration des données hémodynamiques est associée à une diminution du remodelage vasculaire. Nous avons montré que la réversion du phénotype HTAP des PASMCs est attribuable à la diminution de l’expression du facteur anti-apoptotique Survivin et de NBS1, membre du complexe MRN impliqué dans la reconnaissance des dommages à l’ADN, entrainant une diminution de l’activation de voie de réparation des dommages à l’ADN. Nous avons par la présente étude démontré pour une première fois l’implication de FOXM1 dans l’étiologie de l’HTAP et l’intérêt de cibler cette protéine dans le développement de futures thérapies. / Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive vascular disease newly characterizedby increased mean pulmonary artery pressure above 20 mmHg, capillary pressure under 15mmHg and vascular resistance above or equal to 3 Wood units. This increase in pressure leads to right heart hypertrophy, failure and, eventually, premature death. Increased vascular resistance is caused by vasoconstriction and remodeling of the distal pulmonary arteries, mainly due to excessive proliferation and resistance to apoptosis of pulmonary artery smooth muscle cells (PASMCs), but also from other cells found in the vascular wall such as endothelial cells and fibroblasts. Despite recent advances made in understanding the cellular mechanisms involved in PAH etiology, available treatments remain limited and do not provide a complete cure. In cancer, transcription factor FOXM1 is frequently overexpressed and has been described as a master regulator of multiple cellular process such as proliferation, inflammation and DNA damage repair signaling, thus promoting tumor development and progression. Because of the similarities between PAH-PASMCs and cancer cells, we hypothesized that overexpression of FOXM1 promotes cell proliferation and resistance to apoptosis in PAH and that its inhibition could represent a new therapeutic target. In this study, we demonstrated that FOXM1 is overexpressed in isolated PASMCs and total lung from PAH patients compared to controls as well as in two preclinical animal models. Decreased expression of miR-204 in PAH-PASMCs accounts for FOXM1 overexpression. Molecular (siRNA) and pharmacological inhibition of FOXM1 using thiostrepton decrease cell proliferation and resistance to apoptosis. Daily administration of thiostrepton improves established PAH in two animal models. Improved hemodynamic data are associated with decreased vascular remodeling. We demonstrated that reversal of PAH phenotype is in part due to the downregulation of anti-apoptotic factor Survivin and NBS1, member of the MRN complex involved in DNA damage recognition, which impairs activation of DNA damage repair signaling. With this study, we demonstrated for the first time that FOXM1 is involved in PAH etiologyand the interest in targeting FOXM1 for the development of futures therapies.

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une pathologie vasculaire résultant de l’obstruction des artères pulmonaires distales. L’obstruction de ces artères conduit à une augmentation drastique de la pression artérielle pulmonaire au-delà du niveau physiologique (≥ 25 mmHg), entrainant une adaptation pathologique du cœur droit. En effet, le cœur droit deviendra incapable de compenser cette augmentation de pression, ce qui conduira à l’arrêt cardiaque et la mort du patient. Jusqu’à présent, les traitements ont permis une amélioration de la qualité de vie des patients, mais aucun ne permet de soigner cette maladie. L’obstruction des artères pulmonaires observées chez les patients atteints d’hypertension artérielle pulmonaire s’explique, notamment, par l’acquisition d’un phénotype prolifératif des cellules musculaires lisses (CML) de ces artères. Précédemment, le laboratoire a démontré le rôle majeur de la diminution du micro-ARN 204 dans l’acquisition de ce phénotype des CML. Cette même diminution est observée dans les maladies vasculaires systémiques où elle conduit à l’acquisition d’un phénotype calcifiant des CML en permettant l’expression du facteur de transcription ostéogénique RUNX2. Durant ma thèse, j’ai investigué le rôle de la surexpression du facteur de transcription RUNX2 régulé par le micro-ARN 204 dans les CML des artères pulmonaires de patients atteints d’HTAP. Ce projet a permis de démontrer le rôle central de RUNX2 dans l’HTAP non seulement en participant à l’acquisition du phénotype prolifératif des CML, mais également en favorisant la transition phénotypique des CML vers un phénotype calcifiant conduisant à la formation de lésions calcifiantes. De plus, la diminution de l’expression de RUNX2 dans un modèle murin sugen/hypoxie d’HTAP permet l’amélioration des paramètres histologiques et hémodynamiques de l’HTAP, faisant de RUNX2 une cible thérapeutique prometteuse. / Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a pulmonary vascular disease that drives the narrowing of distal pulmonary arteries. Pulmonary artery narrowing leads to an increase in the pulmonary arterial pressure above 25 mmHg. In order to compensate this increased pressure, the right ventricle undergoes a pathological adaptation. Shortly, the right ventricle becomes unable to compensate this increase leading to right heart failure and patient’s death. So far, PAH treatment has allowed significant improvement for patient’s life quality but none of them can cure the disease. Distal pulmonary artery narrowing is due, at least in part, to the acquisition of a proliferative phenotype of the smooth muscle cell (SMC). Previously, the laboratory has demonstrated the down-regulation of the micro-RNA 204 in the SMC and its major role in the acquisition of this proliferative phenotype. Interestingly, the same down-regulation is observed in systemic vascular disease where it leads to the acquisition of a calcifying phenotype of the SMC by allowing the expression of the osteogenic transcription factor RUNX2. During my thesis, I investigated the role of RUNX2 up-regulation in pulmonary artery SMC allowed by the down-regulation of the micro-RNA 204. This project uncovered a critical role for RUNX2 in PAH, not only by participating to the acquisition of SMC proliferative phenotype but also by allowing the acquisition of a calcifying phenotype of the SMC. Furthermore, targeting RUNX2 in a Sugen/hypoxia rat model of PAH reverse histologic and heomodynamic PAH phenotype, making RUNX2 an attractive therapeutic target.

Le myélome multiple est un cancer incurable caractérisé par une accumulation de plasmocytes malins dans la moelle osseuse. Récemment, nous avons découvert que l'expression forcée du facteur de transcription PAX5 (paired box protein 5) dans des lignées cellulaires humaines de myélome multiple induisait une forte diminution de la viabilité cellulaire. Des viabilités de près de 50% ont été observées dans les lignées cellulaires de myélome multiple RPMI-8226 et U266 aux jours quatre et sept respectivement après l'infection de ces cellules par un vecteur adenoviral codant pour PAX5. Nous avons constaté que la mortalité était due à l'apoptose induite par une baisse de MCL-1 (myeloid cell leukemia-1). La spécificité de cet effet a été démontrée grâce à des lignées cellulaires de leucémie à plasmocytes, lignées cellulaires dont la viabilité ne variait pas suite à l'expression forcée de PAX5, suggérant ainsi une nouvelle avenue de traitement du myélome multiple.