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Yes / The revolution in Big Data has opened the gate for new research challenges in biomedical science. The aim of this study was to investigate whether germ-line gene mutations are a significant factor in 29 major primary human cancers. Using data obtained from multiple biological databases, we identified 424 genes from 8879 cancer mutation records. By integrating these gene mutation records a human cancer map was constructed from which several key results were obtained. These include the observations that missense/nonsense and regulatory mutations might play central role in connecting cancers/genes, and tend to be distributed in all chromosomes. This suggests that, of all mutation classes missense/nonsense and regulatory mutation classes are over-expressed in human genome and so are likely to have a significant impact on human cancer aetiology and pathomechanism. This offers new insights into how the distribution and interconnections of gene mutations influence the development of cancers.

Patienten mit metastasierten Keimzelltumoren, die einen Progress oder ein Rezidiv ihrer Erkrankung nach einer cisplatinhaltigen Vortherapie erleiden, haben eine schlechte Prognose. Unter Verwendung einer erneuten konventionellen Chemotherapie können maximal 15-30% dieser Patienten geheilt werden, so dass die Mehrzahl der Patienten an ihrer Erkrankung verstirbt. Aus diesem Grund ist die Optimierung der therapeutischen Möglichkeiten ein wesentliches Ziel. Unsere Daten zeigen, dass die Hochdosischemotherapie (HDCT) eine wesentliche therapeutische Verbesserung darstellt und mittels dieser Therapie mit einem ereignisfreien Überleben von 30-60% zu rechnen ist. Eine "matched-pair" Analyse konnte im Hinblick auf das ereignisefreie und das Gesamtüberleben einen Vorteil von mehr als 10% zu Gunsten der HDCT feststellen. Darüber hinaus hat die zunehmende Erfahrung und die Verwendung von peripheren Blutstammzellen und hämatopoetischen Wachstumsfaktoren, den Einsatz der HDCT deutlich sicherer gemacht. Aus den genannten Gründen sollte alle Patienten mit Rezidiv oder Progress eines Keimzelltumors der HDCT zugeführt werden. Die operative Entfernung von residuellen Tumormanifestationen (RTR) nach primärere Chemotherapie ist heute Standard bei Patienten mit metastasierten Keimzelltumoren. Zwar findet sich in der histologischen Aufarbeitung bei den meisten Patienten ausschließlich nekrotisches Gewebe, doch werden bei einem Teil der Patienten auch Anteile von reifem Teratom und vitalen differenzierten und undifferenzierten Karzinomen gefunden. Während die Resektion von Nekrose keinen therapeutischen Benefit für den Patienten darstellt, ist die komplette Entfernung von reifem Teratom oder Zellen eines Karzinoms für die Prognose entscheidend. In Bezug auf die HDCT konnten bisher keine vergleichbaren Daten erhoben werden. Zur Evaluierung des Stellenwertes der RTR nach HDCT analysierten wir unser eigenes Patientenkollektiv und fanden, dass vergleichbar zur Primärtherapie alle Patienten nach Salvage-HDCT, die eine partielle markernegative oder markerpositive Remission erreicht haben, einer RTR zugeführt werden sollten. Bis auf intrazerebrale Reste sollten alle residuellen Tumormanifestationen komplett reseziert werden. Neben der Optimierung der therapeutischen Möglichkeiten ist auch die Minimierung der chemotherapieassoziierten Toxizitäten ein wesentlicher Bestandteil meiner wissenschaftlichen Arbeit. Aus diesem Grund evaluierten wir die Wirksamkeit der Substanz Amifostin im Hinblick auf die Verringerung von Toxizitäten, die Wirkung auf die Mobilisierung von peripheren Blutstammzellen und den Einfluß auf die Rekonstitution des Immunstatus bei Patienten mit rezidivierten oder progredienten Keimzelltumoren, die mittels einer konventionellen Chemotherapie und anschließender HDCT behandelt wurden. Der Einsatz von Amifostin erbrachte in diesem Zusammenhang und in diesem Patientenkollektiv keinen therapeutischen oder prophylaktischen Nutzen, so dass dessen Verwendung bei Patienten mit Keimzelltumoren nicht generell empfohlen werden kann. / Overall, patients with relapsed or progressive germ cell tumors (GCT) after cisplatin-based chemotherapy have a low chance of cure. Using conventional-dose chemotherapy as salvage treatment only 15-30% of the patients will become long-term survivors. It is well known that the majority of these patients will ultimately die of their disease. Therefore, improvment of standard treatment is clearly desirable. Our data has been established high-dose chemotherapy (HDCT) as an effective salvage modality with an event-free survival of 30-60%. A matched-pair analysis showed an advantage for HDCT compared with conventional-dose chemotherapy with improvement in event-free and overall survival of more than 10%. Furthermore, due to increasing clinical experience in the management of side-effects, the use of peripheral blood progenitor cells, and the availability of hematopoietic growth factors, HDCT has become relatively safe. In GCT patients with relapsed or rogressive disease HDCT has been demonstrated as a feasible and safe treatment concept which will be curative for a substantial proportion of these patients. Therefore, HDCT should be administered in patients with first relapse and unfavorable prognostic factors and as second or subsequent salvage treatment. Surgical resection of residual tumors (RTR) after first-line chemotherapy is recommended in patients with metastatic GCT. Necrosis will be the only histological finding in the majority of these patients. However, in others mature teratoma, viable cancer consisting of residual GCT, non germ-cell tumors, undifferentiated cancer or a combination of these histologies may be found. Whereas the resection of necrosis offers no therapeutic benefit, resection of mature teratoma or viable cancer adds to long-term event-free and overall survival in these patients. However, limited data exist on the results of surgery and the respective histologies in patients after first or subsequent salvage treatment with HDCT. To assess the contribution of RTR in this setting, we retrospectively analyzed a cohort of patients who had been treated with HDCT for relapsed or refractory GCT. Our data show that RTR contributes to the overall treatment outcome and should be offered to all patients with a partial remission after HDCT. Complete resections of all residual tumors outside the CNS should be attempted. Furthermore, we assessed the efficacy of amifostine for protection from chemotherapy-induced toxicities, for peripheral blood progenitor cell mobilization and for immune-reconstitution in patients treated with conventional-dose paclitaxel, ifosfamide, cisplatin (TIP) and high-dose carboplatin, etoposide and thiotepa (CET) followed by PBPC rescue. In conclusion, amifostine additional to conventional-dose chemotherapy or HDCT showed no unequivocal advantage in protection from treatment-related toxicities and had no effect neither on PBPC mobilization nor on immune-reconstitution.

Next-generation sequencing (NGS) ermöglicht das molekulare Profiling von Zellen mit beispiellos hohem Durchsatz. Allerdings ist der Fokus oftmals auf proteinkodierende Proteine beschränkt, wodurch die vollständige Diversität des Transkriptoms übersehen wird. Nicht-kodierende RNA-Moleküle variieren stark in ihrer Biogenese, Struktur und Funktion, wodurch ihre unverzerrte Inklusion in die Analyse erschwert wird. Diese Promotion fokussiert sich auf das Verständnis nicht-kodierender RNA und navigiert durch drei aufeinander aufbauende Säulen in der Analyse, um Beobachtungen in Wissen zu verwandeln: Generierung von Daten, Quantifizierung und Interpretation. Diese drei Säulen werden in den drei Kapiteln der Dissertation aus der bioinformatischen Perspektive adressiert, indem Schlüsselherausforderungen beschrieben und neue Lösungen vorgestellt werden, um die Analyse des gesamten Transkriptoms mit NGS-Techniken zu verbessern. Zunächst wird ein vollautomatischer Algorithmus vorgestellt, welcher die verschiedenen Quellen von aus der Vorberei- tung von Bibliotheken resultierenden Artefakten mittels unüberwachtes Lernen erkennt, was anschließend zur Optimierung der Protokolle zur Vorbereitung von total-RNA-seq-Bibliotheken genutzt werden kann. Zudem werden die primären Herausforderungen der Quantifizierung von total-RNA-seq behandelt: die Prozessierung von Reads, die mehreren, möglicherweise überlappenden Loci zugeordnet werden können, wie auch die Tatsache, dass manche Loci mehrfach im Genom vorkommen und ein Read zu all diesen Loci passen kann. Diese beiden Fälle können auch gleichzeitig vorkommen, was die Analyse von nicht-kodierender RNA mit üblichen Methoden erschwert. Um diese Problematik anzugehen, wird eine neue Software namens Multi-Graph count (MGcount) vorgestellt. Diese ordnet hierarchisch Reads Transkripten zu, um unter anderem eine Diskrepanz zwischen der Loci-Länge von small und long RNA zu berücksichtigen. Wenn Reads konsistent mehrfach alignieren, fasst MGcount Loci in Communitys zusammen. Es wird gezeigt, dass die Beurteilung der Expression auf der Community-Ebene eine genauere Quantifizierung von biologisch bedeutsamen RNA-Einheiten (Einfachtranskript oder Locusfamilien) ermöglicht. Schließlich wird MGcount angewandt, um nicht-kodierende RNA während der Differenzierung von induzierten pluripotenten Stammzellen in die Keimblätter Mesoderm, Endoderm und Ektoderm zu analysieren. In dieser Dissertation wird eine Multi-Omics-Analyse erfolgreich angewandt, um sowohl die Expressionsverläufe von verschiedenen RNA-Biotypen während der Determination zu charakterisieren als auch einen Zusammenhang bezüglich Chromatin-Remodellierung (“chromatin remodeling“) und DNA-Methylierung an den jeweiligen Loci herzustellen. Schlussendlich dient diese Dissertation als Ratgeber für alle Forschenden, die neue Einsichten in das nicht-kodierende Transkriptom gewinnen wollen. / Next-generation sequencing (NGS) techniques enable the molecular profiling of cells with unprecedented high throughput. Yet, in transcriptome analysis, the focus is often restricted to protein-coding RNA, overlooking the transcriptome in its entire diversity. Non-coding RNA molecules largely vary in biogenesis, structure and function and this challenges their unbiased inclusion into the analyses. This doctoral research places non-coding RNA understanding at the focus spot and navigates through the three workflow pillars that must align effectively to turn observations into knowledge: data generation, quantification, and interpretation. Throughout three chapters, this Thesis addresses these pillars from a Bioinformatics perspective, by outlining key challenges and introducing novel solutions to improve whole-transcriptome analysis through NGS techniques. First, we introduce a fully automatic algorithm that identifies sources of library preparation artifacts in an unsupervised manner and we demonstrate its utility within the development and optimization of total-RNA-seq library preparation protocols. Secondly, we address a major challenge in total-RNA-seq quantification; processing reads that align to multiple loci that overlap within the same genomic region or/and multiple loci that are present in high copy numbers. Such ambiguous alignments commonly arise due to the inherent characteristics of non-coding RNA. To tackle this, we introduce a novel software, named Multi-Graph count (MGcount), that hierarchically assigns reads to transcripts to account for loci length disparity between small-RNA and long-RNA and subsequently collapses loci where reads consistently multi-map into communities defined in a data-driven fashion. We show that these cohesive communities allow the quantification of biologically meaningful RNA entities (single-transcripts or locus-families) and estimate their abundance more accurately. Finally, we apply the developed method to investigate non-coding RNA in early development, specifically during the differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells into the three germ-layer lineages, namely, mesoderm, endoderm, and ectoderm. In this study, we leverage a multi-omics analysis to characterize the expression trajectories of diverse RNA biotypes along cell-commitment and the interplay with chromatin remodeling and DNA methylation patterns at the locus surroundings. Ultimately, this work is intended to serve as a guide for all those who want to gain new insights from the non-coding transcriptome.

Bei Säugerkeimzellen, Zygoten und Embryos in frühen Stadien kommt der epigenetischen Neuprogammierung eine außergewöhnlich wichtige Rolle in der Regulation der Genomfunktionen in entscheidenden Entwicklungsstadien zu. Die epigenetische Neuprogrammierung in Keimzellen löscht zuerst die Imprinting-Markierungen und Epi-Mutationen und stellt dann geschlechtsspezifische Markierungen (genomische Prägung) wieder her. Die vorliegende Arbeit bezieht sich auf das Löschen epigenetischer Modifikationen in primordialen Mauskeimzellen (primordial germ cells (PGCs)) zwischen dem 10.5 bis 13.5 Tag nach der Befruchtung. Entgegen früheren Annahmen zeigen unsere Ergebnisse, daß primordiale Mauskeimzellen (PGCs) beim Eintritt in die embryonalen Keimdrüsen noch immer DNS Methylierungsmarker besitzen, die ähnlich dem Marker in somatischen Zellen sind. Kurz nach dem Eintritt in die Keimdrüsen werden die DNS Methylierungsmarker, die in Verbindung mit geprägten und nicht geprägten Genen stehen, gelöscht. Für die Mehrzahl der Gene beginnt die Löschung der Marker in männlichen und weiblichen Embryos gleichzeitig und ist innerhalb eines Entwicklungstages abgeschlossen. Diese Kinetik deutet auf einen aktiven Demethylierungsprozess hin, initiiert durch ein somatisches Signal, ausgehend von der embryonalen Keimdrüse. Der Zeitpunkt der Neuprogrammierung in den primordialen Keimzellen ist entscheidend, da er sicherstellt, daß Keimzellen beiden Geschlechts einen epigenetisch äquivalenten Status erhalten, bevor sie geschlechtsspezifisch ausdifferenzieren und anschließend neu elterlich geprägt werden. Vollständiges Verständnis des Prozesses der Neuprogrammierung der Keimzellen ist nicht nur im Hinblick auf genomisches Imprinting wichtig, sondern auch für die Erforschung von Mechanismen für die Wiederherstellung von omnipotenten Zellen bei Klonierung und Stammzellenerhaltung. / Epigenetic reprogramming in mammalian germ cells, zygote and early embryos, plays a crucial role in regulating genome functions at critical stages of development. Germ line epigenetic reprogramming assures erasure of all the imprinting marks and epi-mutations and establishment of new sex-specific gametic imprints. The presented work focuses on the erasure of epigenetic modifications that occur in mouse primordial germ cells (PGCs) between day 10.5 to 13.5 post coitum (dpc). Contrary to previous assumptions, our results show that as they enter the genital ridge the PGCs still possess DNA methylation marks comparable to those found in somatic cells. Shortly after the entry of PGCs into the gonadal anlagen the DNA methylation marks associated with imprinted and non-imprinted genes are erased. For most genes the erasure commences simultaneously in PGCs of both male and female embryos and is completed within only one day of development. The kinetics of this process indicates that is an active demethylation process initiated by a somatic signal emanating from the stroma of the genital ridge. The timing of reprogramming in PGCs is crucial since it ensures that germ cells of both sexes acquire an equivalent epigenetic state prior to the differentiation of the definitive male and female germ cells in which, new parental imprints are established subsequently. Complete understanding of the germline reprogramming processes is important not only in the light of genomic imprinting but also for resolving other mechanisms connected with restoring cellular totipotency, such as cloning and stem cell derivation.

Rezidivierte und refraktäre Hodentumoren waren bis zu Beginn der 80er Jahre nur selten kurativ behandelbar. Mit Einführung der Hochdosischemotherapie in Verbindung mit autologer Stammzellreinfusion, konnte eine kurative Behandlungsoption auch in dieser prognostisch ungünstigen Situation in der Klinik etabliert werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Ergebnisse der ersten Phase I/II Studie zur klinischen Etablierung dieses Therapieverfahrens ebenso wie verschiedene nachfolgende Untersuchungen zur Optimierung der Hochdosischemotherapie. Eine "matched-pair" Analyse konnte zumindest im retrospektiven Vergleich, den Nutzen dieses neuen Therapieverfahrens im Vergleich zu einer konventionell-dosierten Behandlung belegen. / Until the beginning of the 1980ies relapsed and refractory germ-cell tumors were rarely cured. With the introduction of high-dose chemotherapy in combination with autologous stem cell reinfusion, a curative treatment option could be established in this prognostically unfavorable situation. The present work describes the results from the initial phase I/II studies that established this new treatment as well as the results of several subsequent trials to optimize this new procedure. Finally, the results of a "matched-pair" analysis is presented that demonstrates the superiority of this new treatment as compared to conventional-dose chemotherapy.

1) Aims To explore the ultrastructure of interstitial cells in the upper lamina propria of the human bladder, to describe the spatial relationships and to investigate cell-cell contacts. 2) Methods Focused ion beam scanning electron microscopy (FIB-SEM), 3-View SEM and confocal laser scanning microscopy were used to analyze the 3D ultrastructure of the upper lamina propria in male and female human bladders. 3) Results 3View-SEM image stacks as large as 59µm x 59µm x 17µm (xyz) at a resolution of 16nm x 16nm x 50 nm and high resolution (5nm x 5nm x 10nm) FIB-SEM stacks could be analyzed. Interstitial cells with myoid differentiation (mIC) and fibroblast like interstitial cells (fIC) were the major cell types in the upper lamina propria. The flat, sheet-like ICs were oriented strictly parallel to the urothelium sheet-like morphology. No spindle shaped cells were present. We furthermore identified one branched cell (bIC) with several processes contacting urothelial cells by penetrating the basal membrane. This cell did not make any contacts to other ICs within the upper lamina propria. We found no evidence for the occurrence of telocytes in the upper lamina propria. 4) Conclusions Comprehensive 3D-ultrastructural analysis of the human bladder confirmed distinct subtypes of interstitial cells. We provide evidence for a foremost unknown direct connection between a branched interstitial cell and urothelial cells of which the functional role has still to be elucidated. 3D-ultrastructure analyses at high resolution are needed to further define the subpopulations of lamina propria cells and cell-cell interactions.

Cette thèse est une étude de modèles d'image aléatoires avec des applications en synthèse de texture.Dans la première partie de la thèse, des algorithmes de synthèse de texture basés sur le modèle shot noise sont développés. Dans le cadre discret, deux processus aléatoires, à savoir le shot noise discret asymptotique et le bruit à phase aléatoire, sont étudiés. On élabore ensuite un algorithme rapide de synthèse de texture basé sur ces processus. De nombreuses expériences démontrent que cet algorithme permet de reproduire une certaine classe de textures naturelles que l'on nomme micro-textures. Dans le cadre continu, la convergence gaussienne des modèles shot noise est étudiée d'avantage et de nouvelles bornes pour la vitesse de cette convergence sont établies. Enfin, on présente un nouvel algorithme de synthèse de texture procédurale par l'exemple basé sur le récent modèle Gabor noise. Cet algorithme permet de calculer automatiquement un modèle procédural représentant des micro-textures naturelles.La deuxième partie de la thèse est consacrée à l'étude du processus feuilles mortes transparentes (FMT), un nouveau modèle germes-grains obtenu en superposant des objets semi-transparents. Le résultat principal de cette partie montre que, lorsque la transparence des objets varie, le processus FMT fournit une famille de modèles variant du modèle feuilles mortes à un champ gaussien. Dans la troisième partie de la thèse, les champs aléatoires à variation bornés sont étudiés et on établit des résultats généraux sur le calcul de la variation totale moyenne de ces champs. En particulier, ces résultats généraux permettent de calculer le périmètre moyen des ensembles aléatoires et de calculer explicitement la variation totale moyenne des modèles germes-grains classiques. / This thesis is a study of stochastic image models with applications to texture synthesis. Most of the stochastic texture models under investigation are germ-grain models. In the first part of the thesis, texture synthesis algorithms relying on the shot noise model are developed. In the discrete framework, two different random processes, namely the asymptotic discrete spot noise and the random phase noise, are theoretically and experimentally studied. A fast texture synthesis algorithm relying on these random processes is then elaborated. Numerous results demonstrate that the algorithm is able to reproduce a class of real-world textures which we call micro-textures. In the continuous framework, the Gaussian convergence of shot noise models is further studied and new bounds for the rate of this convergence are established. Finally, a new algorithm for procedural texture synthesis from example relying on the recent Gabor noise model is presented. This new algorithm permits to automatically compute procedural models for real-world micro-textures. The second part of the thesis is devoted to the introduction and study of the transparent dead leaves (TDL) process, a new germ-grain model obtained by superimposing semi-transparent objects. The main result of this part shows that, when varying the transparency of the objects, the TDL process provides a family of models varying from the dead leaves model to a Gaussian random field. In the third part of the thesis, general results on random fields with bounded variation are established with an emphasis on the computation of the mean total variation of random fields. As particular cases of interest, these general results permit the computation of the mean perimeter of random sets and of the mean total variation of classical germ-grain models.

La barrière intestinale est la plus grande surface de contact entre le milieu extérieur et le milieu intérieur. Outre ses fonctions d'absorption des nutriments, elle exerce un rôle important de défense contre les agents indésirables (toxines, bactéries) contenus dans la lumière intestinale. Une augmentation de la perméabilité intestinale a été observée chez les patients atteints du syndrome de l'intestin irritable (SII) ou des maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI). Cette hyperperméabilité intestinale est contemporaine d'une hypersensibilité viscérale à la distension de la paroi intestinale. Des travaux récents rapportent également une augmentation de l'activité protéolytique du contenu intestinal dans le cadre de ces deux pathologies. Les estrogènes, par leurs propriétés anti-inflammatoires et leur capacité à moduler la perméabilité intestinale par activation de leurs récepteurs (REs) peuvent contribuer à l'amélioration des symptômes associés à ces pathologies digestives. Une variété de traitements médicaux a été utilisée pour la prise en charge thérapeutique du SII et de MICI. Cependant, les patients questionnent les cliniciens sur des conseils diététiques susceptibles d'améliorer leur qualité de vie. Ainsi, l'objectif de ce travail était d'évaluer les effets et les mécanismes d'action impliqués, d'un traitement par du germe de soja fermenté (SG) sur l'hyperalgésie viscérale et l'hyperperméabilité intestinale dans des modèles animaux mimant le SII et les MICI afin de proposer des futures allégations santé à ce produit. Le rationnel de l'évaluation de cet ingrédient était basé sur sa composition intéressante, à savoir, sa teneur en composés à propriétés estrogéniques (isoflavones) et sa capacité à inhiber les protéases (BBI). Dans un premier temps, nous avons montré qu'un traitement oral de 15 jours par le SG diminue de façon significative l'hypersensibilité viscérale, l'hyperperméabilité intestinale ainsi que l'augmentation de l'activité protéolytique induites par un stress de contrainte chez le rat. La diminution de la perméabilité intestinale implique une surexpression de l'occludine, protéine des jonctions serrées. De même, le traitement par du SG réduit la densité des mastocytes au niveau du côlon. Tous les effets préventifs du SG sauf ceux sur l'activité protéolytique sont estrogéno-dépendants car bloqués par l'antagoniste des REs. Dans un second temps, nous avons montré qu'un traitement préventif par le SG pendant 15 jours présente des effets protecteurs vis-à-vis d'une inflammation intestinale induite par du TNBS. Le SG atténue la sévérité de l'inflammation, l'hyperperméabilité, l'hypersensibilité et l'augmentation de l'activité protéolytique induites par la colite. Les effets anti-inflammatoires du SG sont à la fois dépendants des phytoestrogènes et du contenu de l'ingrédient en BBI. En conclusion, ces données sont prometteuses pour une future utilisation du SG dans la gestion thérapeutique du SII et des MICI comme traitement adjuvant / The intestinal barrier is the largest area of contact between the external environment and internal environment. In addition to its function of nutrient absorption, the intestinal barrier plays a key role of defense against noxious agents (toxins, bacteria) contained in the intestinal lumen. An increase in intestinal permeability was observed in patients with irritable bowel syndrome (IBS) or inflammatory bowel disease (IBD). This intestinal hyperpermeability was often associated with visceral hypersensitivity to colorectal distension. Recent studies also report an increase in the proteolytic activity in patients with IBS or IBD. Estrogens, through their anti-inflammatory properties and their ability to modulate intestinal permeability by activating estrogen receptors (ERs), can play an important role in these digestive diseases. A variety of medical therapies have been used for treatment of IBS and IBD. However, patients question clinicians about dietary suggestions to improve their symptoms and quality of life. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects and mechanisms of action involved of a treatment with fermented soy germ (SG) on visceral hyperalgesia, intestinal hyperpermeability in animal models mimicking the IBS and IBD. The evaluation of this ingredient was based on its interesting composition, i.e its content of isoflavones and a family of serine protease inhibitors known as BBI. Initially, we demonstrated that an oral treatment of 15 days by SG significantly reduces visceral hypersensitivity, intestinal hyperpermeability and increased proteolytic activity induced by acute stress in the rat. Decreased intestinal permeability is due to overexpression of occludin, a transmembrane tight junction protein. Similarly, treatment with SG reduces the density of colonic mast cells. All preventive effects of SG except those on the proteolytic activity are estrogen-dependent because blocked by the antagonist of ERs. In a second step, we demonstrated that a treatment for 15 days with SG induces protective effects against intestinal inflammation induced by TNBS. SG reduces the severity of colitis, decreases TNBS-induced hyperpermeability, hypersensitivity and increased proteolytic activity. The anti-inflammatory effects of SG are estrogen and/or BBI dependent. In conclusion, these data are promising for future use of the SG as adjuvant therapy in IBS and IBD management

L’œuf est un aliment riche en divers composés dont de nombreuses molécules antimicrobiennes qui sont les effectrices de son système de défense moléculaire innée et complètent l’action des immunoglobulines (IgYs) afin de protéger l’embryon. La composition en IgYs de l’œuf est sous la dépendance notamment des stimulations microbiennes de la poule. L’objectif de notre travail a été d’évaluer l’influence de ces mêmes stimulations sur le système de défense moléculaire innée du blanc d’œuf. Nous avons exploré cette hypothèse en utilisant deux approches expérimentales. La première était basée sur la comparaison de l’activité antibactérienne des blancs d’œufs de poules axéniques, de poules exemptes d’organismes pathogènes spécifiques (EOPS), et de poules conventionnelles. La seconde approche a testé les effets de deux types d’inductions du système immunitaire chez la poule: injection d’un immunostimulant, le lipopolysaccharide bactérien (LPS) et administration oral de souches vaccinales atténuées (virale, bactérienne et parasitaire). Nos résultats montrent que l’activité antibactérienne du blanc d’œuf est augmentée en fonction de la charge microbienne du milieu de vie de la poule, après stimulation de celle-ci par voie intraveineuse avec du LPS ou suite à la vaccination avec des souches atténuées virale ou bactérienne. Néanmoins cette augmentation est modérée de par son amplitude et son spectre antibactérien. Ces résultats suggèrent que les poules peuvent renforcer modérément l’activité antimicrobienne du blanc d’œuf en réponse à des stimuli microbiens de leur milieu et anticiper ainsi les besoins de l’embryon en termes de protection. / The egg is a balanced source of different nutrients and contains a myriad of antibacterial peptides/proteins that ensure its chemical protection. These molecules are a part of its innate molecular defense and, in addition to the maternal immunoglobulins IgY, contribute to the protection of the forming embryo whose development occurs ex utero. It is well documented that yolk immunoglobulin deposition is induced by the environmental microbiome of the hen but no such evidence is available for antimicrobial peptides/proteins. Therefore the aim of this thesis was to assess whether the hen has the ability to stimulate the innate molecular immunity of the egg white when facing a higher environmental microbial load (commensal or pathogenic). To address these questions, we developed two main experimental approaches; the first assessed the impact of the hen environmental microbial load through the comparison of three groups of hens with different immune status:-Germ free, -Specific pathogen free (SPF), and -conventional. The second approach explored the effect of different types of immune stimulation in hens: non-infectious stimulation (systemic injection of bacterial lipopolysaccharide (LPS)); immune stimulation using attenuated live vaccines (Infectious bronchitis virus vaccine, Salmonella enterica Enteritidis vaccine and a complex of Eimeria vaccine). Our results show that the activity of egg white is increased in response to higher microbial environmental charge, after LPS systemic stimulation or after vaccinating hens with live attenuated viral and bacterial strains. However this response is moderate both in its amplitude and microbial spectrum. Altogether, it appears that hens when subjected to immune stimuli, have the ability to reinforce moderately the antibacterial activity of the egg white as an attempt to anticipate the need of protection of their embryos.