Lorsque l'hépatite chronique C a occasionné une cirrhose et que, du fait de ses complications, le pronostic vital est en jeu au terme de quelques mois, la transplantation hépatique (TH) représente l'unique traitement efficace,. Malheureusement, la récidive quasi-systématique de la cirrhose C, après la transplantation hépatique, est la principale barrière à la survie du greffon. De nombreux facteurs ont été associés à la sévérité des récidives, et une implication des lymphocytes T régulateurs CD4+CD25+ (Treg) et de certains immunosuppresseurs a été suggérée. Par ailleurs, le patient transplanté peut également être confronté au problème du rejet aigu d’allogreffe, qui est partiellement contrôlé par les Treg et par une thérapie immunosuppressive rigoureuse. Paradoxalement, plusieurs études ont suggéré que certains immunosuppresseurs sont moins efficaces que d’autres dans la prophylaxie du rejet d’allogreffe et peuvent même être associés à des épisodes de rejet plus fréquents. Il existait donc un besoin urgent d’évaluer le rôle joué par les immunosuppresseurs sur les Treg dans la récidive de la fibrose C et dans le rejet du greffon. Dans un premier temps, nous avons confirmé l’implication des Treg dans la progression de la récidive de l’hépatite C. En effet, les marqueurs associés à cette population sont surexprimés dans le foie et dans le sérum de patients, 1 an et 5 ans après la TH, et ce proportionnellement à la sévérité de la récidive. Dans un deuxième temps, nous avons évalué l’effet d’immunosuppresseurs utilisés après la TH (cyclosporine A (CsA), tacrolimus, rapamycine et mycophénolate mofétif) sur l’activité des Treg. Nous avons ainsi montré que seule la CsA a une action inhibitrice sur l’activité des Treg, et ce, uniquement aux doses thérapeutiques de 20 et 40 ng/mL (doses administrées au long terme, 5 ans après la TH). Cette inhibition de l’activité des Treg par la CsA ne modifie pas leur phénotype (expression protéique ou génique), mais conduit à la sécrétion d’IL-2 et d’IFN-γ par les Treg, cytokines de la voie Th1. Le mécanisme immunosuppresseur de la CsA étant d’inhiber la transcription de l’IL-2, via la voie calcineurine/N-FAT, nous avons tenté d’identifier si elle agissait sur les Treg par cette voie ou par une voie indépendante de la calcineurine. Deux observations ont renforcé l’hypothèse d’un mode d’action calcineurine/N-FAT - indépendant : (i) le fait que le tacrolimus, qui a le même mécanisme immunosuppresseur que la CsA, n’inhibe pas l’activité des Treg et (ii) le fait que NIM811, un analogue de la CsA n’agissant pas sur la voie de la calcineurine, inhibe l’activité des Treg aux mêmes doses que la CsA. Cette hypothèse a par ailleurs été directement confirmée par l’absence de modification du profil de déphosphorylation du facteur de transcription N-FAT, en présence de CsA. Enfin, bien que les corticoïdes soient connus pour préserver l’activité des Treg et induisent leur prolifération in vitro, ils sont incapables de reverser l’effet inhibiteur de la CsA sur les Treg. Nos résultats suggèrent donc qu’une dose thérapeutique de CsA inhiberait l’activité des Treg CD4+CD25+. Les cellules T régulatrices jouent un rôle important dans la tolérance du greffon et dans la sévérité des récidives après la TH, leur inhibition par la CsA pourrait alors favoriser le rejet du greffon et diminuer la sévérité des récidives. Ces résultats sont importants dans la mesure où la transplantation hépatique est à l’heure actuelle la seule alternative de survie au stade du carcinome hépatocellulaire, et qu’il n’existe aucun traitement efficace contre le rejet du greffon ou la récidive de l’hépatite C. Le traitement immunosuppresseur idéal n’existe pas, cependant il ne devrait pas augmenter l’activité suppressive des Treg, au risque de favoriser la récidive de l’hépatite C, ni inhiber cette activité, au risque de favoriser le rejet du greffon. / Liver transplantation (LT) remains the only effective therapeutic approach for cirrhosis related HCC patients. Inevitable hepatitis C virus (HCV) recurrence after liver transplantation is a major barrier to the survival of a transplanted liver. It may be promoted by immunosuppression and the emergence of CD4+CD25+ regulatory T cells (Treg). Transplanted patients are also been confronted to allograft rejection, which is partially controlled by Treg cells and the administration of an immunosuppressive therapy. However, some immunosuppressive drugs have been associated with more frequent graft rejection. In this context, it was important to assess the effect of immunosuppressive drugs on regulatory T cells, both in HCV recurrence and graft rejection. We have first confirmed the implication of Treg cells in hepatitis C recurrence progression. Indeed, regulatory T cells markers are over-expressed, 1 and 5 years after LT, both in the liver and in periphery and proportionally of the recurrence severity. In a second time, we have analysed the effect of immunosuppressive drugs used after LT (cyclosporine A (CsA), tacrolimus, rapamycine and mycophenolate mofetil) on regulatory T cell activity. We have shown that only low concentrations of CsA (20 and 40 ng/mL) inhibit regulatory T cell activity (these doses are used 5 years after LT). It seems that CsA does not affect regulatory T cell phenotype (protein and gene expression) but lead to a secretion of Th1 cytokines in Treg cells : IL-2 and IFN-γ. As CsA, is known to inhibit IL-2 transcription through the calcineurin/N-FAT pathway, we have tried to identify if CsA inhibits Treg cells via this pathway or via a calcineurin -independent pathway. Two observations have confirmed the hypothesis of a calcineurin -independent pathway : (i) tacrolimus, which have the same immunosuppressive mechanism as CsA, could not inhibit Treg activity, and (ii) NIM811, a calcineurin - independent CsA analog, inhibits regulatory T cell activity at the same concentrations than CsA. Moreover, this hypothesis has been directly confirmed by the absence of of modification of the N-FAT dephosphorylation profile. Lastly, corticoids, known to preserve Treg activity, could induce Treg cell proliferation in vitro. However, they could not reverse the inhibitory effect of CsA on Treg cells. Our results suggest that a therapeutical dose of CsA could inhibit CD4+CD25+ regulatory T cell activity. Treg cells play an important role in graft tolerance and hepatitis C recurrence after LT, so their inhibition by CsA could favour graft rejection and decrease recurrence severity. These results are important, as liver transplantation iscurrently the only survival alternative for HCC related patients. The ideal immunosuppressive therapy does not exist, but it would not increase Treg activity, which may promote hepatitis C recurrence, neither abrogate this activity due to the risk of graft rejection.

Un excès de fer est observé dans les noyaux du cerveau de patients atteints de maladies neurodégénératives ainsi que dans le foie et la rate de patients souffrant d’hémochromatose et de thalassémie. La ferritine est la protéine qui stocke le fer chez l’Homme. Les tissus contenant du fer apparaissent assombris sur les images IRM pondérées T2 à cause d’une relaxation T2 rapide. Cette caractéristique de la ferritine pourrait donc permettre de déterminer le contenu en fer des organes de façon non invasive. L’IRM pourrait alors être utilisée pour détecter certaines maladies et suivre leur évolution. Dans ce travail, les propriétés de relaxation magnétique nucléaire de tissus contenant du fer sont étudiées. Une corrélation potentielle des taux de relaxation avec le contenu en fer de ces tissus est également recherchée. Les mesures relaxométriques sur des échantillons de noyaux gris du cerveau, de substance blanche, de foie et de rate sont réalisées à différents champs magnétiques (entre 0.00023 T et 14.06 T) et à différents temps inter-écho. Le contenu en fer des tissus est déterminé par ICP (Inductively Coupled Plasma). Pour tous les échantillons, 1/T1 diminue avec le champ magnétique. 1/T2 augmente fortement avec le champ magnétique, soit linéairement, soit quadratiquement suivant les échantillons. Le taux de relaxation transverse dépend également du temps inter-écho, à bas et/ou haut champ selon le type de tissu. Un mélange de contributions (diffusion, déphasage, échange,...), certainement dû à la complexité de ces tissus, est nécessaire pour décrire théoriquement leur relaxation. Une corrélation entre les taux de relaxation et la concentration en fer est observée, principalement, à haut champ et pour les noyaux du cerveau. Les coefficients de corrélation que nous obtenons ne sont pas excellents. La quantification précise du contenu en fer d’un tissu par IRM semble donc complexe. Il n’empêche que l’IRM, à haut champ magnétique, reste un outil de choix pour la détection "qualitative" de ferritine dans un organe.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Qualité et sécurité des aliments : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 177 réf.

Thèse de doctorat : Informatique : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 159-170.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Médecine. Biologie moléculaire et cellulaire : Nantes : 2008. / Bibliogr.

Thèse de doctorat : Immunologie : Lyon 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. p. 109-148.

Thèse (Ph.D.)--Université Laval, 2009. / Titre de l'écran-titre (visionné le 16 juin 2009). Bibliogr.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2003. / Titre de l'écran-titre (visionné le 29 novembre 2004). Bibliogr.

Cette thèse porte sur la segmentation des tumeurs du foie sur des images tomodensitométriques. Ce sujet présente un intérêt certain pour le domaine médical puisque les médecins pourraient ainsi bénéficier d’une méthode reproductible et fiable pour segmenter de telles lésions. Une segmentation précise des tumeurs du foie permettrait en effet d’aider les médecins lors de l’évaluation des lésions (détection, localisation, quantification), du choix d’un traitement, et de sa planification. Les méthodes développées dans ce cadre doivent faire face à trois principales difficultés scientifiques: (i) la grande variabilité de l’apparence et de la forme des structures recherchées, (ii) leur ressemblance avec les régions environnantes et finalement (iii) la faiblesse du rapport signal sur bruit observé dans les images dans lesquelles on travaille. Ce problème est abordé dans une optique d’application clinique et est résolu en suivant une approche en deux temps commençant par le calcul d’une enveloppe du foie, avant de segmenter les tumeurs présentes à l’intérieur de cette enveloppe. Nous commençons par proposer une approche basée sur des atlas pour le calcul d’une enveloppe des foies pathologiques. Tout d’abord, un outil de traitement d’image a été développé pour calculer une enveloppe autour d’un masque binaire, afin d’essayer d’obtenir une enveloppe du foie à partir d’une estimation du parenchyme sain. Un nouvel atlas statistique a ensuite été introduit, puis utilisé pour la segmentation à travers son recalage difféomorphique avec une image. La segmentation est finalement réalisée en combinant les coûts d’appariement des images avec des a priori spatiaux et d’apparence, le tout en suivant une approche multi échelle basée sur des MRFs. La deuxième étape de notre approche porte sur la segmentation des lésions contenues dans ces enveloppes en combinant des techniques d’apprentissage par ordinateur avec de méthodes basées sur des graphes. Un espace d’attributs approprié est tout d’abord défini en considérant des descripteurs de textures déterminés à travers des filtres de diverses tailles et orientations. Des méthodes avancées d’apprentissage automatique sont ensuite utilisées pour déterminer les attributs pertinents, ainsi que l’hyperplan qui sépare les voxels tumoraux des voxels correspondant à des tissus sains dans cet espace d’attributs. Pour finir, la segmentation est réalisée en minimisant une énergie sous forme de MRF, laquelle combine les probabilités d’appartenance de chaque voxel à une classe, avec celles de ses voisins. Des résultats prometteurs montrent les potentiels de notre méthode / This thesis is dedicated to 3D segmentation of liver tumors in CT images. This is a task of great clinical interest since it allows physicians benefiting from reproducible and reliable methods for segmenting such lesions. Accurate segmentation would indeed help them during the evaluation of the lesions, the choice of treatment and treatment planning. Such a complex segmentation task should cope with three main scientific challenges: (i) the highly variable shape of the structures being sought, (ii) their similarity of appearance compared with their surrounding medium and finally (iii) the low signal to noise ratio being observed in these images. This problem is addressed in a clinical context through a two step approach, consisting of the segmentation of the entire liver envelope, before segmenting the tumors which are present within the envelope. We begin by proposing an atlas-based approach for computing pathological liver envelopes. Initially images are pre-processed to compute the envelopes that wrap around binary masks in an attempt to obtain liver envelopes from estimated segmentations of healthy liver parenchyma. A new statistical atlas is then introduced and used to segmentation through its diffeomorphic registration to the new image. This segmentation is achieved through the combination of image matching costs as well as spatial and appearance priors using a multiscale approach with MRF. The second step of our approach is dedicated to lesions segmentation contained within the envelopes using a combination of machine learning techniques and graphbased methods. First, an appropriate feature space is considered that involves texture descriptors being determined through filtering using various scales and orientations. Then, state of the art machine learning techniques are used to determine the most relevant features, as well as the hyperplane that separates the feature space of tumoral voxels to the ones corresponding to healthy tissues. Segmentation is then achieved by minimizing an MRF energy that combines class probabilities and neighbor constraints. Promising results demonstrate the potentials of our method

Certaines espèces de phytoplanctons produisent des métabolites secondaires hautement toxiques appelés phycotoxines. Ces phycotoxines peuvent contaminer les fruits et mer et poser un risque sanitaire pour l'homme. Elles sont responsables d'effets néfastes chez l'homme et peuvent provoquer des diarrhées, des nausées et des douleurs abdominales. Pour améliorer l'évaluation du risque sanitaire lié à la présence de phycotoxines dans les coquillages, une meilleure caractérisation du potentiel toxique est indispensable. Aussi, l'objectif de ce doctorat a été d'étudier les effets cytotoxiques des phycotoxines lipophiles seules et en mélange à l'aide de nouvelles approches in vitro en toxicologie. Nos études ont montrées que si les analogues de l'acide okadaïque (AO) induisaient tous l'apoptose, la génotoxicité, l'inflammation cellulaire et la perturbation du cycle cellulaire, sur les lignées intestinales Caco-2 et HT29-MTX, ces effets se produisaient à des concentrations différentes en fonction des toxines. Ensuite, nos recherches sur la lignée hépatique humaine HepaRG ont montrées l'implication des enzymes de phase I dans le processus de détoxication de l'AO et de ses analogues les dinophysistoxines (DTX), et de la pectenotoxin-2 (PTX-2). Pour finir, l'utilisation de la méthode des index de combinaison pour l'étude de la toxicité des mélanges binaires de toxines sur des lignées intestinales a mis en évidence des effets synergiques du mélange Azaspiracide-1/ Yessotoxine. / Some species of phytoplankton produce highly toxic secondary metabolites called phycotoxins. Phycotoxins can contaminate seafood and pose a health risk to humans. They can cause several adverse effects in humans, including diarrhea, nausea and abdominal pain. To improve risk assessment associated with the presence of lipophilic phycotoxins in shellfish, a better characterization of the toxic potential is essential. The aim of this PhD was to study the cytotoxic effects of single and mixed lipophilic shellfish toxins using new approaches in in vitro toxicology. Our studies have shown that, analogs of okadaic acid (OA) induced apoptosis, genotoxicity, cellular inflammation and disturbance of the cell cycle, on intestinal cell lines Caco-2 and HT29-MTX, and that this effects occurred at different concentrations depending on the toxin. Then, our researches on human hepatic lineage HepaRG have shown the involvement of phase I enzymes in the detoxification of the pectenotoxin-2 (PTX-2), and OA and its analogues the dinophysistoxins (DTX). Finally, the use of the combination index method for studying the toxicity of binary mixtures of phycotoxins on intestinal cell lines showed synergistic effects of azaspiracid-1 / yessotoxin mixture.