La glande surrénale est un organe endocrinien d’une importance vitale de par son rôle dans le maintien de l’homéostasie corporelle. Pour assurer cette fonction, le cortex surrénalien est divisé en différentes zones qui produisent des hormones spécifiques. Les mécanismes de la mise en place de cette zonation au niveau embryonnaire ainsi que de son maintien tout au long de vie sont encore inconnus de nos jours. Les gènes Rspo1 et 3 sont exprimés de manière très spécifique au niveau de la capsule mais ils codent pour des protéines secrétées qui agissent sur les cellules adjacentes de la zone glomérulée afin d’induire l’activation de la voie canonique Wnt/β-caténine. La délétion du gène Rspo3 pendant le développement embryonnaire entraine un défaut d’activation des voies Shh et Wnt/β-caténine et donc en conséquence un défaut de la mise en place de la zonation. Sa fonction reste également essentielle au cours de la vie adulte puisqu’elle assure à la fois le maintien de l’homéostasie tissulaire et de la zone glomérulée. L’absence du gène Rspo1, n’affecte pas le développement ni la zonation ou l’homéostasie de la glande surrénale. Par contre, si on l’exprime de façon ectopique dans tous le cortex surrénalien, entrainant une activation anormale de la voie Wnt/β-caténine dans cette zone, on peut observer une hyperplasie des glandes surrénales. A partir de 1 an d’âge, cette hyperplasie surrénalienne entraine une formation de tumeurs. Ce travail démontre donc que la capsule par le biais du gène Rspondin 3 agit comme un centre de signalisation capable de contrôler à la fois l’homéostasie par le remplacement des cellules endommagés et le maintien de la zonation de la glande surrénale / The adrenal gland is an endocrine organ of vital importance because of its role in the maintenance of body homeostasis. To ensure this function, the adrenal cortex is divided into different areas that produce specific hormones. The mechanisms of the establishment of this zonation at the embryonic level as well as its maintenance throughout life are still unknown today. The Rspo1 and 3 genes are expressed very specifically at the capsule level but they encode secreted proteins that act on the adjacent cells of the zona glomerulosa in order to induce the activation of the Wnt / β-catenin canonical pathway. The deletion of the Rspo3 gene during embryonic development leads to a lack of activation of the Shh and Wnt / β-catenin pathways and hence a lack of zonation. Its function is also essential during adult life since it ensures both the maintenance of tissue homeostasis and the glomerular zone. The absence of the Rspo1 gene does not affect development, zonation or homeostasis of the adrenal gland. On the other hand, its ectopical expression in all the adrenal cortex leads to an abnormal activation of the Wnt / β-catenin pathway in this area and thus to an hyperplasia of the adrenal glands. From 1 year of age, this adrenal hyperplasia leads to the formation of tumors. This work demonstrates that the capsule through the Rspondin 3 gene acts as a signaling center capable of controlling both homeostasis by replacing damaged cells and maintaining the zonation of the adrenal gland

Le syndrome sec de Gougerot Sjögren (SGS) est une maladie auto-immune chronique qui présente des dommages progressifs et irréversibles des glandes exocrines lacrymales et salivaires. Cette pathologie affecte entre 0.1 et 3 % de la population et est plus commune chez les femmes avec un ratio de 9 femmes pour 1 homme. Dans la glande salivaire, une infiltration lymphocytaire est observée et est associée avec la destruction de l'épithélium sécrétoire, qui joue un rôle central dans l'initiation et le développement du SGS. Le processus physiopathologique est loin d’être compris et semble dépendant de phénomènes épigénétiques. En effet, des perturbations importantes de la méthylation de l'ADN sont observées dans les cellules épithéliales en lien avec le niveau d’infiltration lymphocytaire des glandes salivaires.L'objectif de ce travail est de mieux comprendre les changements épigénétiques au cours du SGS et en particulier les défauts de méthylation/déméthylation de l’ADN observés dans les Cellules Epithéliales de Glandes Salivaires (SGEC) et leurs rôles dans le développement de la pathologie.Dans ce but, Une étude globale de la méthylation de l'ADN a été réalisée après culture cellulaire destinée à isoler les SGEC de patients SGS. La puce « human methylation 450k » d’Illumina utilisée couvre plus de 485 000 sites CpG du génome. Des analysesbioinformatiques nous ont permis d'obtenir un panel de gènes différentiellement méthylés. Nous avons ainsi mis en évidence l’importance de la voie calcique (déméthylée, connue pour avoir un impact sur la salivation) et de la voie WNT (hyperméthylée). De plus nous avons pu identifier une régulation interféron et montrer l’importance d’un changement du type d'interféron (I à II) lors de l’évolution vers un lymphome de type MALT. En outre, nous montrons qu’il existe une inter-relation forte entre les processus épigénétiques et les facteurs génétiques associés au SGS. Enfin la dernière partie de ce travail met en lumière l’implication d’un environnement inflammatoire dans le contrôle du processus de méthylation/déméthylation de l’ADN dans les cellules épithéliales.Ainsi, les altérations du méthylome des SGECs pourraient contribuer à la pathophysiologie du SGS et à son évolution en un lymphome du MALT, ceci en lien avec son environnement inflammatoire. / Sjögren Syndrome (SjS) is a chronic autoimmune disease characterized by a progressive and irreversible damage of exocrine glands, particularly salivary and lacrymal glands. This pathology affects between 0.1 and 3% of the population and is more common in women with a ratio of 9 women for 1 man. In salivary glands, a lymphocytic infiltration is observed and associated with the destruction of the secretory epithelium, which plays a central role in initiation and development of the SjS. The process remains incompletely clarified and contains a strong epigenetic component. Indeed, important disturbances of the process of DNA methylation are observed in epithelial cells and they are linked with the level of lymphocyte infiltration in salivary glands.The objective of this work is to better understand epigenetic changes during the SjS and in particular the DNA methylation/demethylation defects observed in Salivary Gland Epithelial Cells Epithelial (SGEC) and their roles in the pathology development.For that purpose, a global study of DNA methylation was done on 12 patients SGECs with the Infinium HumanMethylation450 BeadChip (Illumina). The 450k HM allows to cover more than 485,000 CpG sites on the whole genome. Bioinformatic analysis allowed us to obtain genes panels which are differentially methylated during this pathological phenomenon. In an interesting way, we identified the potential involvement of the calcic (hypomethylated, known to impact salivation) and WNT pathways (hypermethylated). Besides we were able to identify interferon regulation and the shift from interferon type I to type II with mucosa associated lymphoid tissue (MALT) lymphoma evolution. Furthermore, the simultaneous genomic–epigenomic analysis revealed significant associations between SjS-associated genetic risk factors and epigenetic modifications. Finally, the last part of this work highlights inflammatory environment involvement to control DNA methylation/demethylation in salivary gland epithelial cells.Altogether, alterations of DNA methylation in SGEC may contribute to SjS pathophysiology and evolution to MALT and this in link with the inflammatory environment.

Submitted by Ana Lúcia Torres (bfmhuap@gmail.com) on 2017-09-25T19:01:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Caracterização histomorfométrica e esteriológica das fibras ... (dissertação - Filipe Moreira de Andrade).pdf: 755223 bytes, checksum: fd1e41efdcbec772c4c1b66378c0acbf (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Lúcia Torres (bfmhuap@gmail.com) on 2017-09-25T19:01:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Caracterização histomorfométrica e esteriológica das fibras ... (dissertação - Filipe Moreira de Andrade).pdf: 755223 bytes, checksum: fd1e41efdcbec772c4c1b66378c0acbf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-25T19:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Caracterização histomorfométrica e esteriológica das fibras ... (dissertação - Filipe Moreira de Andrade).pdf: 755223 bytes, checksum: fd1e41efdcbec772c4c1b66378c0acbf (MD5) Previous issue date: 2010 / Universidade Federal de Viçosa. Departamento de Medicina e Enfermagem / A matriz extracelular é elemento essencial à função peniana, podendo ser acometida por doenças locais ou sistêmicas, embora pouco seja conhecido em relação aos seus componentes na glande peniana humana. Nesse trabalho foi realizado um estudo detalhado da organização morfológica e densidade volumétrica (Vv) das fibras do sistema elástico em glandes penianas de homens jovens saudáveis. Foram obtidos fragmentos de glande peniana de 5 (cinco) indivíduos jovens falecidos de causas não relacionadas ao sistema urogenital, com idade entre 18 e 30 anos (média: 24 anos). Os espécimes foram fixados em formalina, embebidos em parafina e processados histologicamente. As fibras do sistema elástico foram avaliadas sob microscopia óptica usando a técnica de coloração da resorcina-fucsina de Weigert após prévia oxidação pela oxona. Estudos morfométricos foram realizados através do método de contagem de pontos. A análise quantitativa foi expressa (% média) como densidade volumétrica (Vv) através da análise em 25 campos aleatórios para cada espécime. Verificou-se que os constituintes do tecido conjuntivo, em especial fibras do sistema elástico, foram abundantes. Uma rede irregular de fibras do sistema elástico é distribuída sob a mucosa da glande peniana. As fibras do sistema elástico apresentaram uma disposição longitudinal no corpo esponjoso e um perfil tortuoso envolvendo sinúsóides da glande. A Vv das fibras do sistema elástico na glande peniana é de 29.4% ±3.1. Os dados devem prover informação a ser avaliada em relação a disfunções eréteis, doenças endócrinas e envelhecimento. Os resultados apresentados fornecem subsídios para posteriores investigações em relação à matriz extracelular por métodos de estereologia / The extracellular matrix is a key element in penile function and pathology, yet little is known of its components in human glans. Herein we carried out a detailed study of all the factors that play a part in the morphological organization and volumetric density (Vv) of elastic fibers in the glans penis of young healthy men. Penile glans were obtained from 5 young men died of causes no related to the urogenital tract, between the age of 18 and 30 (mean = 24). Samples were fixed in formaline, embedded in paraffin, and histologically processed. The elastic system fibers were evaluated at light microscopy by using Weigert’s resorcin-fuchsin technique after previous oxidation with oxone. Morphometric studies were performed by the point-counting method. Quantities were expressed (%mean) as volumetric densities (Vv) and were determined on 25 random fields for each individual. Connective tissue elements, mainly elastic system fibers, were abundant. These fibers often had a tortuous profile and surrounded sinusoids in the glans penis. An irregular elastic fibers network was distributed beneath the glans penis mucosa, on the other hand, underneath the mucosa, the elastic fibers were observed longitudinal at corpus spongiosum. The Vv of the elastic system fibers in the glans penis is 29.4% ±3.1. The data should therefore provide important information for drawing parallels over patients with erectile dysfunction and alterations regarding endocrine diseases and aging. The results reported herein provide the base for continuous investigations on extracellular matrix by stereology

It is well established that the 17-estradiol is involved in the development and homeostasis of reproductive and extra-reproductive tissues, particularly the mammary gland. Estradiol classically binds to Estrogen Receptor (ERα), which is a member of the nuclear receptor superfamily. ER mediates nuclear (transcription) and plasma membrane (signaling) ERα function. Interestingly, the membrane initiated steroid signaling (MISS) required a post translational modification of the receptor: palmitoylation of the human Cys-447 or the murine Cys-451 counterpart. The main objectives of my PhD thesis were to decipher the physiological role of membrane ERα in mammary gland development and to understand how the membrane ER signaling impact breast cancer. To do so, we used the transgenic mouse model C451A-ER in which the single point mutation (C451A) was introduced to abolish palmitoylation of ER (membrane addressing signal). We demonstrate that the point mutation of the palmitoylation site of ER alters the paracrine signaling of luminal epithelial cells and by consequence the repopulation properties of the mammary stem cells. We also studied the involvement of the membrane effects of the Estrogen Receptor ERα in the 17β-estradiol response dose of the mammary gland. Finally, by breeding the C451A-ER mice with the widely used transgenic mice model of tumorigenesis (PyMT), we provide the first evidence that the membrane ERα influences tumorigenesis. These findings pave the way on an unexpected role of non-genomic function of ERα in the mammary gland physiology and physiopathology. / It is well established that the 17-estradiol is involved in the development and homeostasis of reproductive and extra-reproductive tissues, particularly the mammary gland. Estradiol classically binds to Estrogen Receptor (ERα), which is a member of the nuclear receptor superfamily. ER mediates nuclear (transcription) and plasma membrane (signaling) ERα function. Interestingly, the membrane initiated steroid signaling (MISS) required a post translational modification of the receptor: palmitoylation of the human Cys-447 or the murine Cys-451 counterpart. The main objectives of my PhD thesis were to decipher the physiological role of membrane ERα in mammary gland development and to understand how the membrane ER signaling impact breast cancer. To do so, we used the transgenic mouse model C451A-ER in which the single point mutation (C451A) was introduced to abolish palmitoylation of ER (membrane addressing signal). We demonstrate that the point mutation of the palmitoylation site of ER alters the paracrine signaling of luminal epithelial cells and by consequence the repopulation properties of the mammary stem cells. We also studied the involvement of the membrane effects of the Estrogen Receptor ERα in the 17β-estradiol response dose of the mammary gland. Finally, by breeding the C451A-ER mice with the widely used transgenic mice model of tumorigenesis (PyMT), we provide the first evidence that the membrane ERα influences tumorigenesis. These findings pave the way on an unexpected role of non-genomic function of ERα in the mammary gland physiology and physiopathology.

L'épithélium mammaire est organisé en bicouche : une couche de cellules luminales sécrétrices et une couche de cellules basales myoépithéliales. Des cellules souches multipotentes capables de régénérer l'épithélium mammaire après transplantation résident dans le compartiment basal tandis que les deux couches épithéliales mammaires contiennent des cellules souches/progénitrices à propriétés clonogéniques. De nombreuses études suggèrent que les cellules souches et progénitrices de la glande mammaire pourraient être les cibles d'une transformation oncogénique menant à des cancers du sein, justifiant l'attention particulière portée à ces populations cellulaires mineures.Pour étudier les rôles du proto-oncogène Myc, ou du suppresseur de tumeurs Trp53, dans le contrôle des fonctions des cellules souches et progénitrices, nous avons généré des souris transgéniques présentant une invalidation de Myc ou Trp53 dans la couche basale de l'épithélium mammaire. Les souris déficientes en Myc présentent des glandes hypoplasiques et les cellules basales dépourvues de Myc perdent complètement leur capacité régénérative. En revanche, la perte de p53 induit une augmentation des populations de cellules souches et progénitrices avec un potentiel d'autorenouvellement accru, suggérant que p53 restreint la propagation des cellules souches/progénitrices dans l'épithélium mammaire. Ces résultats montrent que Myc et p53 jouent un rôle essentiel dans le contrôle des fonctions des cellules souches et progénitrices mammaires.Les souris transgéniques K5Ncat générées précédemment dans notre laboratoire, développent des carcinomes mammaires de type basal avec des composants métaplastiques, induits par l'expression d'une forme activée de la -caténine dans la couche basale mammaire. Nous avons trouvé que la population de cellules souches fonctionnelles est augmentée dans l'épithélium pré-néoplasique des souris K5Ncat. Pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires du développement de ces tumeurs, les souris déficientes en Myc ou Trp53 ont été croisées avec des souris K5Ncat. Nous avons constaté une inhibition complète de la tumorigenèse induite par la -caténine en absence de Myc et une accélération de celle-ci en absence de p53. Nos résultats suggèrent que les cellules souches/progénitrices basales pourraient être à l'origine des tumeurs mammaires de type basal avec des caractéristiques métaplastiques et que les rôles joués par Myc et p53 dans la tumorigenèse sont liés à leurs fonctions régulatrices des cellules souches mammaires.

L’hypothyroïdie congénitale est un des troubles endocriniens les plus fréquents chez l’enfant, touchant un nouveau-né sur 2500.[1] Toutefois, même si quatre facteurs de transcription principaux, NKX2.1, PAX8, FOXE1 et HHEX, sont connus pour être impliqués et nécessaires au développement de la glande thyroïde, seuls 2% des patients atteints de dysgénésies thyroïdiennes sont reliés à une mutation au niveau d’un de ces quatre facteurs de transcription. Ceci suggère que d’autres facteurs, encore inconnus, pourraient jouer un rôle important durant l’organogenèse de la glande thyroïde.[1]Les mécanismes moléculaires contrôlant les différentes étapes du développement thyroïdien étant encore très peu connus, l’objectif de ce projet vise à décrypter le réseau génique contrôlant le développement thyroïdien. Pour se faire, la mise au point d’un protocole d’invalidation de gènes candidats impliqués dans le développement thyroïdien au sein de cellules souches embryonnaires murines à l’aide de la technologie des Transcription Activator-Like Effector Nucleases (TALENs) a été mis au point. Ce nouveau protocole d’édition ciblée du génome de cellules souches embryonnaires permet la modélisation des différentes mutations identifiées au sein de patients atteints d’hypothyroïdisme congénital mais aussi la compréhension des différents mécanismes impliqués dans le développement de la glande thyroïde lorsque ce protocole est couplé avec notre modèle in vitro de différenciation de cellules souches embryonnaires murines en cellules folliculaires thyroïdiennes. Grâce à l’utilisation combinée de ces deux protocoles, nous avons pu mettre en évidence la nécessité du gène Foxe1 pour la différenciation in vitro correcte des progéniteurs NKX2.1+ en cellules folliculaires thyroïdiennes. Toutefois, il a été démontré qu’une faible proportion de cellules sont toujours capables de générer des follicules thyroïdiens en l’absence du gène Foxe1. Enfin, la génération inattendue de structures pulmonaires tridimensionnelles parmi les cellules Foxe1 KO différenciées avec du 8-br-cAMP a été observée. Cette génération de structures pulmonaires ne semble pas être une conséquence directe de la diminution d’expression du gène Pax8 observée au sein de ces lignées Foxe1 KO mais pourrait refléter un potentiel rôle épigénétique du gène Foxe1 permettant ou non le recrutement de certaines protéines au sein de la chromatine. Le gène Foxe1 semble à la fois jouer un rôle de facteur « pioneer » et de « Gatekeeper » en orientant le destin cellulaire des progéniteurs NKX2.1+ vers une différenciation thyroïdienne à défaut d’une différenciation pulmonaire. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La thèse avait pour objectif de caractériser l’adaptabilité de la glande mammaire, organe support de la fonction de lactation, afin de contribuer à l’étude de la robustesse des vaches laitières et à l’identification de vaches adaptables. L’approche utilisée pour caractériser l’adaptabilité de la glande mammaire consistait à décrire les réponses inter-individuelles de production laitière lors d’une perturbation, puis à identifier des critères phénotypiques et/ou génétiques modulant les caractéristiques adaptatives. Deux modalités d’allongement de l’intervalle entre traites ont été choisies pour perturber le fonctionnement de la glande mammaire : un intervalle de traite unique de 24h (24h-MI) et 3 semaines de monotraite (ODM). Les 2 composantes de l’adaptabilité, à savoir la résistance et la résilience, ont été respectivement estimées par les pertes de lait lors de l’allongement de l’intervalle entre traites et par le taux de récupération au retour à 2 traites par jour,Quatre profils de réponse, définis par leur association des modalités de résistance et de résilience, ont été mis en évidence, dont 3 étaient communs aux 2 perturbations (24h-MI et ODM). Ces profils étaient caractérisés par la compliance de la glande mammaire (c’est-à-dire son aptitude à se distendre) et par son état inflammatoire. Les réponses de production laitière seraient des caractères héritables (h2= 0.32 pour les pertes de lait en kg/j et 0.63 pour la récupération de lait (kg/d), respectivement) ouvrant des perspectives de sélection des vaches sur ces caractères adaptatifs. Les zones du génome influant / This study aimed to enhance knowledge on dairy cows robustness and to enable the identification of adaptable cows through the characterization of the adaptability of the mammary gland, the organ responsible for lactation. The methodology used to characterize the adaptability of the mammary gland consisted in describing inter individual variability in milk yield responses profiles to a perturbation and then identifying phenotypes and/or genotypes that modulated the adaptive characteristics. The mammary gland functioning was challenged by using two different lengthening of milking interval as a perturbation on dairy cows usually milked twice-daily (TDM): a single extended milking interval of 24h (24h-MI) and a 3-wk once-daily milking (ODM). For each of them, the two components of adaptability, resistance and resilience, were estimated by milk yield loss in % when switching cows to 24h-MI or ODM and milk recovery:loss ratio when switching cows back to TDM.Four individual responses profiles, defined by the association of specific resistance and resilience modalities, were found with 3 being common between 24h-MI and ODM. These profiles were characterized by udder compliance (= ability to distend) and mammary inflammation. Milk yield responses were also found to be heritable (h2= 0.32 for milk yield losses and 0.63 for milk yield recovery (kg/d), respectively), so that it could be possible to select animals on these adaptability traits. The genomic regions related to these responses were partly different from regions controlling milk production traits during TDM, so that adapt

Les troubles du spectre autistique (TSA) sont définis par l’association de troubles des interactions sociales, de troubles du langage et de comportements stéréotypés et intérêts restreints. Cette entité recouvre en réalité des situations cliniques très hétérogènes, tant par le spectre de sévérité des symptômes que par la variété des comorbidités et signes associés. Si l’étiologie génétique semble prépondérante, les mécanismes moléculaires impliqués semblent complexes et hétérogènes, et les associations génotype-phénotype inconstantes. Une stratégie possible pour décomposer cette hétérogénéité clinique et génétique consiste à s’appuyer sur des endophénotypes, ou phénotypes intermédiaires, pour définir des catégories plus homogènes sur le plan physiopathologique. Parmi les nombreux endophénotypes biologiques décrits dans les TSA, l’augmentation de la sérotonine sanguine est l’un des mieux documentés, mais les mécanismes en sont encore inconnus. Des déficits en mélatonine (qui est un dérivé de la sérotonine) ont également été rapportés par plusieurs études. L’objectif de cette thèse était de caractériser les anomalies de la voie sérotonine-mélatonine dans les TSA, et d’en étudier les mécanismes et les corrélats cliniques. L’exploration exhaustive de la voie sérotonine-mélatonine à partir de prélèvements sanguins dans une grande cohorte de plus de 200 patients avec TSA et leurs apparentés a permis d’estimer la prévalence de l’hypersérotoninémie dans les TSA à 45%, et celle du déficit en mélatonine à environ 60%. Cette étude a mis en évidence des anomalies du catabolisme de la sérotonine ainsi que des anomalies de la synthèse de la mélatonine, et a ainsi permis de proposer des mécanismes biochimiques à ces deux endophénotypes. Les anomalies de synthèse de la mélatonine, qui pourraient s’accompagner d’une augmentation de la N-acétylsérotonine, ont été confirmées sur des échantillons de glandes pinéales et de tractus gastro-intestinal (sources majeures de mélatonine et de sérotonine de l’organisme) issus de patients avec TSA. Les gènes impliqués dans la synthèse de la mélatonine (gènes codant pour les enzymes AANAT et ASMT) ont été étudiés dans les TSA, ainsi que dans des pathologies neurodéveloppementales connexes. Les anomalies de la synthèse de mélatonine pourraient être associées aux troubles du sommeil, fréquents chez les patients avec TSA / Autism Spectrum Disorders (ASD) are defined by three core symptoms: social interaction impairments, language impairments, and stereotyped behavior and restricted interests. Beyond this definition lie extremely diverse clinical situations, in terms of symptoms severity as well as comorbidities and associated features. The aetiology of ASD is considered to be mostly genetic, but the molecular mechanisms involved seem to be complex and heterogeneous, and the genotype-phenotype associations elusive. One possible strategy for decomposing the clinical and genetic complexity is to focus on endophenotypes, or intermediate phenotypes, to define more homogeneous pathophysiological categories. Among many biological endophenotypes reported in ASD, the increase of blood serotonin is well documented but still unexplained. Deficits in melatonin (which chemically derives from serotonin) have also been described. The aim of this work was to characterize the impairments of the serotonin-melatonin pathway in ASD, and to address their mechanisms and clinical correlates. Based on a comprehensive assessment of the serotonin-melatonin pathway from blood samples in a large cohort of 200 patients with ASD and their relatives, the prevalence of hyperserotonemia in ASD was estimated to be 45%, and that of melatonin deficit about 60%. Impairments of serotonin catabolism were shown, as well as impairments of melatonin synthesis, thus providing biochemical mechanisms for both endophenotypes. Abnormal melatonin synthesis, which may involve an increase in N-acetylserotonin, was confirmed on pineal gland and gastro-intestinal tract samples (i.e. the major sources of melatonin and serotonin) from patients with ASD. The genes involved in melatonin synthesis (coding for AANAT and ASMT enzymes) were studied in ASD and in related neurodevelopmental disorders. Abnormal melatonin synthesis may be associated with sleep disorders, frequently observed in patients with ASD

Le facteur nutritionnel affecte de façon significative la sécrétion et la composition des constituants du lait qui conditionnent sa qualité nutritionnelle. Dans la glande mammaire, ces processus font intervenir de nombreux gènes dont l’expression est modulée par l’alimentation, cependant les mécanismes de régulation sous-jacents ne sont pas connus. Les microARNs (miARN) sont des petits ARN non codants qui se lient sur leurs ARNm cibles pour en réguler l’expression. Ils ouvrent donc des pistes d’investigation pour la compréhension de ces mécanismes. La première partie de mon travail de thèse a consisté à obtenir une meilleure connaissance des miARN exprimés dans la glande mammaire, notamment en dressant les miRNomes de référence par séquençage haut débit chez la souris, la vache et la chèvre. Ensuite, pour la première fois, l’impact de la nutrition sur l’expression des miARN mammaires a été étudié. Deux modèles ruminants, un modèle dit « extrême » et un modèle de supplémentation lipidique proche des conditions d’élevage, ont permis d’identifier 30 et 2 miARN, respectivement, dont l’expression est nutrirégulée. L’analyse in silico des cibles des miARN nutrirégulés a révélé un rôle potentiel de ceux-ci dans le métabolisme des lipides. Certaines des cibles sont effectivement différentiellement exprimées dans ces modèles, parmi celles-ci certains gènes sont essentiels pour la lactation tels que ESR1. Enfin, une étude pilote de la fonction de trois miARN nutrigulés a été initiée in vitro dans des cellules épithéliales mammaires bovines. Ces travaux permettent donc d’apporter des premiers éléments pour la compréhension de la régulation de l’expression des gènes en réponse à la nutrition et de l’impact des miARN sur la lactation. / Nutrition significantly affects the secretion and the composition of milk which determine its nutritional quality. In the mammary gland, regulation of these processes involves numerous genes which expression can be affected by nutrition. However, their regulations remain unclear. MicroRNAs (miRNA) are small non coding RNA which can bind mRNAs and regulate their expression of target genes. Consequently, they offer opportunities to understand the regulation of gene expression in response to nutrition. The first step of my PhD aimed to obtain a better knowledge of miRNA expressed in the mammary gland. Mammary miRNome were established from the lactating mouse, cow and goat using high-throughput sequencing. Later, the effect of nutrition on the expression of miRNA in the mammary gland was analyzed for the first time. Two models in ruminants, a food deprivation (“extreme” model) and a lipid supplementation (model similar to breeding conditions) highlighted 30 and 2 nutriregulated miRNA, respectively. The analysis of nutriregulated miRNA’s predicted targets, in silico, revealed their potential role in lipid metabolism. Some of those target genes have been previously identified as differently expressed in the same conditions and could thus be involved in the regulation of the expression of genes essential for the mammary gland function, such as ESR1. Finally, three nutriregulated miRNA were selected and used in a preliminary study of their functions in vitro in bovine mammary epithelial cells. These works bring first evidences in understanding the nutritional regulation of gene expression in the mammary gland as well as the role of miRNA in lactation.

La recherche sur la fonction de lactation est indispensable pour la filière laitière. La glande mammaire est un organe composé de cellules épithéliales, de cellules myoépithéliales, de fibroblastes, d’adipocytes et de cellules endothéliales. L’identification et l’évolution en dynamique des populations cellulaires dans la glande mammaire bovine au cours la lactation reste encore à ce jour méconnues. Les objectifs de cette thèse ont été 1) l’obtention d’un panel des biomarqueurs pour identifier les différentes cellules dans la glande mammaire bovine et 2) le suivi de leur évolution au cours d’un cycle de lactation. Les biomarqueurs de surface (CD49f, EpCAM, CD24 et CD10) ont permis de phénotyper deux lignées mammaires bovines. Nous avons également utilisé ces biomarqueurs pour phénotyper les cellules dans la glande mammaire bovine au cours d’un cycle de lactation.Dans cet objectif, des biopsies ont été prélevées sur 5 vaches laitières primipares à quatre étapes durant la lactation. Après la digestion des biopsies, les cellules obtenues ont été marquées et phénotypées par cytométrie en flux. L’analyse des résultats montre des corrélations positives entre les populations cellulaires CD49f+ et CD49f+/CD24- avec la production laitière. Nous avons mis en évidence une population cellulaire CD49f-/EpCAM- qui augmente au cours de la lactation. Ces résultats suggèrent qu’à partir de l’utilisation de biomarqueurs il est possible d’identifier et phénotyper l’évolution de différentes cellules pendant la lactation dans la glande mammaire bovine. / Research of lactation function of the bovine mammary gland remains essential in dairy farming. The mammary gland is an organ composed of epithelial cells, myoepithelial cells, fibroblasts, adipose cells and endothelial cells. The identification and evolution of cell populations in the bovine mammary gland during lactation is currently unknown. The objectives of this thesis were 1) to obtain a panel of biomarkers capable of identifying different cells within the mammary gland 2) to follow the evolution of these cells throughout a lactation cycle. The cell surface biomarkers (CD49f, CD24, CD10 and EpCAM) allowed us to phenotype two bovine mammary cell lines. We also used these cell biomarkers to phenotype cell populations during lactation.For this objective mammary gland explants were obtained by biopsies taken on 5 primiparous lactating cows at four different times during lactation. After the biopsies were digested, the cells obtained were phenotyped by flow cytometry. Analysis of the results revealed a positive correlation between the CD49f+ and CD49f+/CD24- cell populations and milk yield. We also found evidence that one cell population (CD49f-EpCAM-) was increased during lactation. In general these results suggest that biomarker expression can be utilized to identify the phenotype and the evolution of different cell types during lactation in the bovine mammary gland.