Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Bibliogr.: f. 61-69. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Buriánková M.: Influence of the selenium source on the antioxidant potential of laboratory rats. Diploma thesis, MENDELU, Brno, 90 p. The aim of this thesis was to experimentally determine influence of various forms (nanoselenium, nanoselenium modified by glucose) and levels of selenium (0 mg, 0,02 mg and 0,02 mg of selenium/organism/day + 0,1 mg of glucose/organism/day) on antioxidant potential of model animals - rats. It was used 18 laboratory rat males of outbreeding base Wistar albino, which were separated to three groups. In groups with application of nanoselenium itself the beneficial effect to the final concentration of selenium in plasma and intestines was confirmed (P < 0,05) in contrast to check (without supplementation). In groups treated by nanoselenium modified by glucose had significantly (P < 0,05) beneficial effect on blood with increase by 78,1 % and on liver by 111,3 % in comparison with check. Applied nanoselenium in both groups increased final concentration of selenium in tissues. The supplementation of nanoselenium in other groups of rats did not significantly influenced final concentration of selenium in tissues. Antioxidant activity of tissues significantly (P < 0,05) increased in plasma of group, where the nanoselenium modified by glucose were applied, namely by 83,6 % in comparison with check. It was evaluated by antioxidant methods FR (P < 0,05) and FRAP, where most of the results were without statistical significance (P > 0,05). Both forms of nanoselenium had influence on level of reduced (GSH) and oxidized (GSSG) glutathione. In blood the significant (P < 0,05) increase of GSH level has occurred. In erythrocytes were significantly (P < 0,05) higher both groups with nanoselenium, where higher effect on level of GSH had group with nanoselenium modified by glucose, thereby the oxidation stress of organism was reduced. In liver the significant (P < 0,05) decrease of GSH in group with nanoselenium itself has occurred and in both groups the values of GSSG have significantly (P < 0,05) decreased. The results clearly show that levels of nanoselenium and nanoselenium modified by glucose increased concentration of this element in tissues of animal organism, increased antioxidant activity in plasma and also increased level of GSH in blood and erythrocytes.

These days, treatment of melanoma patients relies on targeted therapy with BRAF/MEK inhibitors and on immunotherapy. About half of all patients initially respond to existing therapies. Nevertheless, the identification of alternative therapies for melanoma patients with intrinsic or acquired resistance is of great importance. In melanoma, antioxidants play an essential role in the maintenance of the redox homeostasis. Therefore, disruption of the redox homeostasis is regarded as highly therapeutically relevant and is the focus of the present work. An adequate supply of cysteine is essential for the production of the most important intracellular antioxidants, such as glutathione. In the present work, it was investigated whether the depletion of cysteine and glutathione is therapeutically useful. Depletion of glutathione in melanoma cells could be achieved by blocking cysteine supply, glutathione synthesis, and NADPH regeneration. As expected, this led to an increased level of reactive oxygen species (ROS). Surprisingly, however, these changes did not impair the proliferation and survival of the melanoma cells. In contrast, glutathione depletion led to cellular reprogramming which was characterized by the induction of mesenchymal genes and the repression of differentiation markers (phenotypic switch). This was accompanied by an increased migration and invasion potential which was favored by the induction of the transcription factor FOSL1. To study in vivo reprogramming, Gclc, the first and rate-limiting enzyme in glutathione synthesis, was knocked out by CRISPR/Cas9 in murine melanoma cells. The cells were devoid of glutathione, but were fully viable and showed a phenotypic switch, the latter only in MITF-expressing B16F1 cells and not in MITF-deficient D4M3A.781 cells. Following subcutaneous injection into immunocompetent C57BL/6 mice, Gclc knockout B16F1 cells grew more aggressively and resulted in an earlier tumor onset than B16F1 control cells. In summary, this work demonstrates that inhibition of cysteine supply and thus, glutathione synthesis leads to cellular reprogramming in melanoma. In this context, melanoma cells show metastatic capabilities, promoting a more aggressive form of the disease. / Die Behandlung von Melanompatienten beruht heutzutage auf der gerichteten Therapie mit BRAF/MEK Inhibitoren und auf der Immuntherapie. Circa die Hälfte aller Patienten spricht zunächst auf die vorhandenen Therapien an. Dennoch ist die Identifizierung alternativer Therapieansätze für Melanompatienten mit intrinsischer oder erworbener Resistenz von großer Wichtigkeit. Im Melanom spielen Antioxidanzien eine essenzielle Rolle zur Aufrechterhaltung der Redox-Homöostase. Eine Störung der Redox-Homöostase wird daher als therapeutisch hochrelevant betrachtet und steht im Fokus der vorliegenden Arbeit. Eine ausreichende Versorgung mit Cystein ist essenziell zur Produktion der wichtigsten intrazellulären Antioxidanzien wie dem Glutathion. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob die Depletion von Cystein und Glutathion therapeutisch nützlich ist. Eine Depletion von Glutathion in Melanomzellen konnte durch eine Blockierung der Cysteinversorgung, der Glutathionsynthese und der NADPH-Regeneration erreicht werden. Dies führte wie erwartet zu einem erhöhten Level von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS). Überraschenderweise beeinträchtigten diese Veränderungen jedoch nicht die Proliferation und das Überleben der Melanomzellen. Im Gegenteil führte die Glutathion-Depletion zu einer zellulären Reprogrammierung, die durch die Induktion mesenchymaler Gene und der Repression von Differenzierungsmarkern gekennzeichnet war (phenotypic switch). Dies ging mit einem erhöhten Migrations- und Invasionspotential einher, welches durch die Induktion des Transkriptionsfaktors FOSL1 begünstigt wurde. Für die Untersuchung der Reprogrammierung in vivo wurde Gclc, das erste und geschwindigkeitsbestimmende Enzym der Glutathionsynthese, mittels CRISPR/Cas9 in murinen Melanomzellen ausgeknockt. Die Zellen waren voll lebensfähig und zeigten erwartungsgemäß reduzierte Glutathionlevel und einen phenotypic switch. Letzterer zeigte sich jedoch nur in MITF-exprimierenden B16F1 Zellen und nicht in MITF-defizienten D4M3A.781 Zellen. Nach subkutaner Injektion in immunkompetente C57BL/6 Mäuse wuchsen die Gclc-knockout B16F1 Zellen aggressiver und führten zu einer früheren Tumorentstehung als B16F1 Kontrollzellen. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass die Hemmung der Cysteinversorgung und somit der Glutathionmenge im Melanom zu einer Reprogrammierung führt, bei der Melanomzellen metastasierende Fähigkeiten aufweisen und somit zu einer aggressiveren Form der Erkrankung führen.

Résumé L’objectif de ce travail a été d’évaluer la toxicité du butyrate de sodium (NaBu), un inhibiteur des histones désacétylases (HDACs), et ses mécanismes d’action sur les cellules de cancer du sein humain, les cellules MCF-7 déficientes pour la caspase-3, et lignées dérivées : les cellules MCF- 7/caspase-3, et les cellules VCREMS résistantes à la vincristine, et dans une moindre mesure à la doxorubicine. La contribution de l’apoptose dans la létalité induite par le NaBu a été recherchée dans les cellules MCF-7wt en estimant l’exposition de la phosphatidylsérine ainsi que le clivage de la PARP. La présence de caspase-3, n’a ni amplifié ni accéléré l’apoptose qui a impliqué le rhéostat Bax/Bcl-2 en faveur d’une induction de Bax. La cytostasie du NaBu dans les cellules MCF-7 s’est manifestée par un blocage des cellules en phase G2/M. L’évaluation du niveau d’expression des régulateurs du cycle cellulaire dans les cellules MCF-7wt et MCF-7/caspase-3 a montré une surexpression de p21, de façon indépendante de p53. L’action cytostatique du NaBu a été associée à une accumulation légère et modeste des formes non-phosphorylées de pRB, un facteur dont la phosphorylation par les complexes cycline D/cdk4,6 et cycline E/cdk2 est nécessaire à la transition G1/S. Dans ces conditions, les niveaux de cdk2 et de Cdc25A, une oncoprotéine activatrice de cdk2, sont restés stables. Le NaBu est une molécule à effet pléïotropique, l’utilisation de la trichostatine A, inhibiteur par excellence des HDACs, a permis d’établir la relation de causalité entre l’inhibition des HDACs et la toxicité du NaBu. La plupart des inhibiteurs des HDACs induisent l’apoptose en perturbant le métabolisme oxydatif de la mitochondrie ce qui pourrait modifier le statut redox cellulaire. Nous avons cherché une implication du métabolisme du glutathion (GSH), le thiol anti-oxydant non-protéique majoritaire de la cellule, dans la toxicité induite par le NaBu. Les résultats montrent que le NaBu induit une déplétion du GSH dans les cellules MCF-7wt et dérivées de façon dose-dépendante, corrélée avec la mortalité cellulaire. Devant l’éventualité d’une consommation accrue de GSH par les enzymes associées à son métabolisme, nous avons évalué le niveau des activités des enzymes glutathion peroxydase, glutathion réductase et glutathion S-transférases. Dans les cellules MCF-7, le NaBu a induit de façon significative ces enzymes anti-oxydantes, à l’exception des GSTs, de même que la catalase, une enzyme indépendante de ce système. Les expériences visant à libérer le pool de GSH lié aux protéines ont montré que la déplétion du GSH intracellulaire est parallèle à celle du GSH lié aux protéines. Par conséquent, la consommation du GSH est réellement la cause de la chute du niveau de GSH générant un stress oxydant. La doxorubicine, un inhibiteur des topoisomérases, a une utilisation clinique limitée en raison de ses effets secondaires irréversibles (cardiotoxicité entre autres). Dans le but d’améliorer son efficacité, nous avons expérimenté des combinaisons NaBu/doxorubicine sur les cellules VCREMS et MCF-7, étant donné la capacité du NaBu à induire l’expression des topoisomérases et favoriser la conformation déployée de la chromatine. L’utilisation de la technique isobologramme nous a permis de déterminer les index de combinaison pour une application simultanée ou séquentielle des drogues. Les résultats indiquent que le NaBu sensibilise les cellules VCREMS et MCF-7 à l’action de la doxorubicine. Dans les cellules VCREMS, cet effet s’est produit en dépit de la stimulation des enzymes de détoxication, GSTs et GPX. L’ensemble de ces résultats indique que l’utilisation du NaBu en combinaison avec certains anticancéreux constitue une stratégie très intéressante en cancérothérapie.

Apparues il y a environ trois milliards d'années, les cyanobactéries ont façonné notre planète, en produisant l’atmosphère oxygénique. De nos jours, les cyanobactéries sont les organismes photosynthétiques les plus abondants dans notre environnement, elles assurent environ 30 à 40% de la production d'O2, et de la consommation du CO2 par les océans et constituent le premier maillon de la chaîne alimentaire. A part la photosynthèse, leur métabolisme est encore très mal connu. Ainsi, pour mieux comprendre le métabolisme cyanobactérien et proposer des stratégies de reprogrammation, il est primordial de développer des méthodes analytiques permettant l’étude globale de leur métabolisme en réponse à des variations de conditions environnementales et de stress. La cyanobactérie modèle Synechocystis PCC6803 convient parfaitement à ce type d’analyse. En effet, Synechocystis est un unicellulaire, hétérotrophe facultative capable de se développer en eau douce ou saumâtre et à un pH alcalin. Synechocystis possède un petit génome d’environ 4.0 Mb entièrement séquencé et facilement manipulable grâce aux outils développés au laboratoire. Son génome prédit l'existence d'un métabolisme carboné complexe mais encore peu étudié. Mon travail de thèse est centré sur cette analyse par la combinaison de deux approches, la génomique fonctionnelle et la métabolomique. Durant ma thèse en collaboration avec le LEMM dirigé par Christophe Junot iBiTec-S/SPI, j’ai développé un protocole d’extraction des métabolites de Synechocystis, ainsi qu’une méthode d’analyse métabolomique par couplage de la chromatographie liquide à la spectrométrie de masse LTQ-Orbitrap à haute résolution. L’application de cette nouvelle méthode analytique m’a permis d’étudier l’influence de la lumière et du glucose sur le métabolisme de Synechocystis. Ainsi, j’ai montré que Synechocystis cultivée en présence du glucose reprogramme fortement son métabolisme. Parmi les résultats très intéressants, j’ai montré que le glucose engendre un stress oxydant. Chez tous les organismes, une forte activité du métabolisme carboné entraîne la production de métabolites toxiques tels que le méthyglyoxal (MG). Le MG modifie irréversiblement de nombreuses bio-molécules. Dans le cadre de ma thèse, j’ai commencé à m’intéresser à l'effet du MG sur la physiologie et le métabolisme de Synechocystis. J'ai construit 25 mutants KO pour les gènes de la glycolyse et du métabolisme du glycérol permettant de moduler la concentration intracellulaire de MG et également les gènes impliqués dans les voies de détoxication du MG dont celle dépendante de la synthèse du GSH (la voie des glyoxalases). J’ai pu montrer que les gènes responsables de la synthèse du GSH sont essentiels à la viabilité cellulaire. Je suis parvenu toutefois à obtenir un mutant déplété de gshB et ne produisant plus de GSH à un niveau détectable. En faisant une analyse métabolomique approfondie, j’ai mis en évidence pour la première fois que Synechocystis était capable produire deux tripeptides non-thiolés analogues structuraux du GSH; l’acide ophthalmique et l’acide norophthalmique identifiés jusqu’à présent uniquement chez les mammifères. La comparaison des métabolomes de culture de souches sauvage, ou dépletées en gshA, gshB ou ggt, a permis de montré que ces analogues sont synthétisés par les mêmes enzymes que le GSH à savoir GshA et GshB. Par ailleurs, une autre molécule anti-oxydante dont la synthèse est connue chez quelques champignons et qui s’accumule chez l’Homme par l’apport alimentaire a également été observée. / Cyanobacteria are fascinating microorganisms. They are among the oldest life forms, regarded as the progenitors of the oxygenic photosynthesis and plant chloroplast. Furthermore, cyanobacteria have evolved as the largest and most diverse groups of bacteria in colonizing most marine and fresh waters, as well as soils. An important reason for the hardness of cyanobacteria is their successful combination of effective metabolic pathways driven by their efficient photosynthesis that uses nature's most abundant resources, solar energy, water and CO2, to produce a large part of the Planet's oxygenic atmosphere and organic assimilates for the food chain. Hence, cyanobacteria are receiving a growing attention because of their potential for the carbon-neutral production of biofuels and bioplastics. To better understand cyanobacteria and turn their biotechnological potentials into an industrial reality, we need to develop robust protocols for global analysis of their metabolism and its responses to environmental stresses. The model cyanobacterium Synechocystis PCC6803 is well suited for this purpose. Synechocystis is a basic organism, i.e. unicellular, which grows well (i) in fresh- and marine-waters; (ii) in the presence of glucose that can compensate for the absence of light; and (iii) at high pH that prevents microbial contaminations. Furthermore, Synechocystis harbors a small sequenced genome (about 4.0 Mb), which can be easily manipulated. In the present work, we developed a robust protocol for metabolome analyses of Synechocystis, using liquid chromatography (LC) for metabolite separation, coupled to a LTQ-Orbitrap mass spectrometer that provides high sensitivity and resolution, accurate mass measurements, and structural informations with MS/MS or sequential MSn experiments that facilitate metabolite identification. Consequently, we applied the PFPP-LC/MS method to analyze the metabolome of Synechocystis growing under various conditions of light and glucose, which strongly influence cell growth. We found that glucose increases glucose storage and catabolism, while it decreases the Calvin-Benson cycle that consumes photosynthetic electrons for CO2 assimilation. Depending on light and glucose availabilities, this global metabolic reprogramming can generate an oxidative stress, likely through the recombination of the glucose-spared electrons with the photosynthetic oxygen thereby producing toxic reactive oxygen species. Furthermore, we studied the metabolism of an endogenous toxic the méthylglyoxal and its main catabolic pathway going through the glyoxalases system glutathione dependent.

Als Sekundärmetabolit verschiedener Schimmelpilze gehört das Mykotoxin Patulin zu den als Kanzerogene diskutierten Lebensmittelinhaltsstoffen natürlichen Ursprungs und kommt vor allem in braunfaulen Äpfeln und daraus verarbeiteten Lebensmitteln vor. Trotz zahlreicher in vitro- und in vivo-Studien zur Genotoxizität von Patulin, ist der Wirkmechanismus für das genotoxische Potential von Patulin weitgehend unbekannt. Um die direkte DNA-Reaktivität von Patulin als mögliche genotoxische Wirkung zu betrachten, wurde im ersten Teil der Arbeit zunächst die direkte Reaktion von Patulin mit DNA-Basen untersucht. Nach Inkubation von Patulin mit der DNA-Base Adenin wurden mittels (U)HPLC-Massenspektrometrie im Vollscan-Modus insgesamt fünf Addukte von Patulin mit Adenin identifiziert. Anhand der Fragmentierungsmuster ohne und nach Methylierung freier Carboxyl- und Ketogruppen wurde für drei Patulin-Adenin-Addukte eine Ketohexansäure-Derivat-Struktur des Patulin-Rückgrates und die Bindung des Adenin-Moleküls an C6 (C5) abgeleitet. Zusätzlich wurden zwei Addukte identifiziert, welche die gleiche Patulin-Struktur aufwiesen, jedoch je ein Molekül Adenin an C5 und C6 gebunden haben. Patulin reagierte folglich mit Adenin unter Bildung von Mono- und Diaddukten. In Gegenwart von einer zu Adenin äquimolarer Konzentrationen an Glutathion im Inkubationsansatz wurden mittels (U)HPLC-Massenspektrometrie im Vollscan-Modus die gleichen Patulin-Adenin-Addukte wie in Abwesenheit von Glutathion beschrieben beobachtet. Weiterhin wurden drei bisher unbekannte Glutathion-Patulin-Addukte identifiziert. Es handelte sich, abgeleitet von deren Fragmentierungsverhalten ohne und nach Methylierung, um C6-monosubstituierte Addukte mit Ketohexansäure-Derivat-Struktur. In einem dieser Addukte lag das Glutathion-Molekül linear gebunden vor, wohingegen in den beiden anderen Addukten die α-Aminogruppe des Glutaminsäurerestes zudem an C1 oder C7 von Patulin verknüpft war und es sich somit um 6,1- bzw. 6,7-cyclische Glutathion-Patulin-Addukte handelte. Interessanterweise, wurden sieben weitere Produktpeaks nur bei gleichzeitiger Anwesenheit beider Nukleophilkomponenten im Inkubationsansatz gebildet, was folglich auf gemischte Addukte aus Patulin, Glutathion und Adenin hinwies. Das Fragmentierunsmuster bestätigte die Anwesenheit von Adenin und Glutathion in der Adduktstruktur und zeigte zudem, dass die neuartigen Addukte Regioisomere mit Ketohexansäure-Derivat-Struktur waren, die ein 6,7-cyclisch gebundenes Glutathion-Molekül aufwiesen. Durch Methylierung der freien Carboxylgruppen innerhalb der Adduktstruktur und Analyse der Molekül- und Fragmentionen wurde die Bindung des Adenin-Moleküls lokalisiert. In zwei diastereomeren Adduktpaaren war das Adenin-Molekül an C1 über eine Amidbindung gebunden. In geringerer Intensität wurden auch zwei diastereomere gemischte Glutathion-Patulin-Adenin-Addukte mit linearem Glutathion-Molekül und C1-gebundenem Adenin-Molekül identifiziert. Die Summenformeln aller postulierten Strukturen wurden mittels hochauflösender Massenspektrometrie bestätigt. Zudem wurde ein Reaktionsmechanismus für die Bildung der neuen (Glutathion-)Patulin(-Adenin)-Addukte hergeleitet. Die Bildung gemischter Glutathion-DNA-Basen-Addukte wurde bisher weder für Patulin noch für andere α,β-ungesättigte Carbonyle beschrieben. Die Reaktion der Mischadduktbildung unterscheidet sich zudem mechanistisch von den Reaktionen, welche zur Bildung bereits bekannter Glutathion-DNA-Basen-Addukte von 1,2-Dihaloalkanen, sowie 1,2,3,4-Diepoxybutan führen. ... / As a secondary metabolite of various widespread fungi, the mycotoxin patulin belongs to the diet derived mutagens of natural origin and is mainly found in moldy apples and products derived thereof. Despite numerous studies investigating the in vitro- and in vivo-genotoxicity of patulin, the mode of action of the genotoxic potential of patulin is not yet completely clarified. To consider the direct reaction with DNA as a possible cause of patulin-induced genotoxicity, the reactivity of patulin against DNA bases was investigated in the first part of this thesis. Incubation of patulin with the DNA base adenine followed by HPLC-mass spectrometry analysis in full scan mode revealed a total of five adducts of patulin with adenine. Based on their fragmentation patterns without and after methylation of free carboxyl- and keto groups, a ketohexanoic acid derivative-type structure of the patulin backbone and the linkage of adenine to C6 (C5) were suggested for three patulin-adenine adducts. In addition, two adducts were identified exhibiting the same patulin structure, but possessing two molecules of adenine at C5 and C6 of patulin. Consequently, patulin reacted with adenine forming mono- and diadducts. The influence of glutathione on the reactivity of patulin towards adenine was investigated by adding glutathione in a concentration equimolar to adenine, revealing the same patulin-adenine adducts as in the absence of glutathione. Furthermore, three hitherto unknown glutathione-patulin adducts were identified. Based on their collision-induced fragmentation pattern without and after methylation, they were suggested to be C6-monosubstituted ketohexanoic acid derivative adducts, with one adduct exhibiting a linearly bound glutathione moiety, whereas in both other adducts the α-amino group of the glutamic acid residue was additionally linked to C1 or C7 of patulin, presenting a 6,1 or 6,7-cyclic glutathione moiety. Interestingly, seven additional product peaks were formed only by simultaneous incubation of patulin with adenine and glutathione together, indicating to be mixed adducts of patulin, glutathione and adenine, which was finally confirmed by means of their fragmentation patterns. The novel adducts were identified to be regioisomers with ketohexanoic acid derivative structure, exhibiting a 6,7-cyclic glutathione moiety. The position of adenine within the adduct structure was assigned by determining the number of carboxyl groups via methylation and subsequent mass spectrometry analysis of the resulting molecular and fragment ions. In two diastereomeric pairs of adducts the adenine molecule was linked at C1 of patulin via an amide bond. In addition, two diastereomeric mixed glutathione-patulin-adenine adducts were detected at lower intensities, possessing a linear glutathione moiety and a C1-bound adenine molecule. The molecular formulas of all proposed structures were confirmed by high resolution mass spectrometry. In addition, a reaction scheme for the formation of (glutathione-)patulin(-adenine) adducts was postulated. The formation of mixed glutathione-DNA base adducts has neither been described for patulin nor for any other α,β-unsaturated carbonyl compound. Furthermore, the chemical reaction leading to the formation of mixed glutathione-patulin-DNA base adducts differs mechanistically from the one leading to mixed glutathione-DNA base adducts of 1,2-dihaloalkanes as well as of 1,2,3,4-diepoxybutane. ...

L'hexanitrohexaazaisowurtzitane ou CL-20 est un nouveau composé énergétique présentement à l'étude pour fin d'utilisation militaire. Le RDX (hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine) et le HMX (octahydro-1,3,5,7-tétranitro-1,3,5,7-tétrazocine) sont des contaminants couramment retrouvés dans le sol des sites militaires. La toxicité de ces deux derniers nitramines sur les espèces de vertébrés terrestres, tel que les mammifères, les amphibiens et les oiseaux, est de plus en plus documentée. Le CL-20 est un nitramine polycyclique caractérisé par des liens N-NO₂, ce qui est comparable au RDX et au HMX qui sont deux composés nitramines monocycliques. Étant donné leurs structures chimiques similaires, nous avons émis l'hypothèse que les effets du CL-20 sur les oiseaux seraient aussi semblables à ceux du RDX. Au cours de la présente étude, nous avons évalué les effets toxiques du CL-20 sur un gallinacé, la caille japonaise (Coturnix coturnix japonica) exposée à des doses journalières et répétées de CL-20. En premier lieu, un test sub-aigu de 14 jours a été réalisé, durant lequel les oiseaux ont subi des gavages répétés pendant les premiers 5 jours suivis de 10 jours sans exposition au CL-20 (diluant seulement). Dans un deuxième temps, un test nutritionnel sub-chronique a été réalisé sur une période de 42 jours. Au cours de ces deux études, aucun effet toxique n'a été observé chez les oiseaux exposés au CL-20. Par contre, une augmentation du poids du foie, des niveaux du sodium plasmique et de la créatinine ont été observés chez les oiseaux ayant reçu les doses de CL-20 les plus élevées. L'analyse du plasma et de certains organes vitaux des cailles (foie, cerveau, coeur et rate) a montré que le CL-20 n'était pas présent dans ces tissus, suggérant que le CL-20 pourrait être biotransformé in vivo. Au cours de l'étude nutritionnelle sub-chronique, le poids des embryons a significativement et proportionnellement diminué en fonction de la dose de CL-20. Les embryons des oiseaux exposés au CL-20 présentaient plusieurs malformations congénitales (autant crâniennes que faciales), telles que des courbures du bec, l'hypertrophie du cerveau moyen et le développement d'un seul côté du visage couplé à une micro-opthalmie (comparaison non statistique avec les embryons contrôles). Le nombre d'oeufs pondus par femelle tendait aussi à diminuer avec l'augmentation de la dose. Ces résultats suggèrent que le CL-20 aurait un effet sur le foie des femelles adultes. Le développement des embryons d'oiseaux diffère de celui du foetus de mammifères en ce sens que 90% de l'énergie requise par l'embryon d'oiseau provient de la β-oxydation des acides gras dérivés des lipides vitellins. Les lipides vitellins sont produits par le foie maternel et transmis aux oocytes en croissance, servant de source d'acides gras pour l'embryon. Ainsi, il est possible que les effets du CL-20 sur le foie maternel (via le métabolisme des acides gras et des composés xénobiotiques) conduisent à des effets nuisibles sur le développement de l'embryon qui est intimement lié au vitellus maternel. Notre hypothèse principale de travail est que le foie de caille pourrait contenir une ou des enzymes capable de biotransformer le CL-20. Nos résultats avec le cytosol total indiquent que la disparition du CL-20 est inhibée in vitro par l'acide éthacrynique ou un produit analogue au GSH, le s-octylglutathione, qui est une enzyme GST. La purification et la caractérisation de la glutathione S-transférase cytosolique (GST) a été effectuée à partir du foie de caille. L'analyse partielle de la séquence N-terminale a montré que les deux classes de GST alpha et mu de la caille ont une homologie de 100% avec la GST du poulet. Cette enzyme purifiée a pu bio transformer le CL-20 en présence de la glutathione (GSH), un co-facteur obligatoire. Nos résultats suggèrent que la protéine purifiée a bio transformé le CL-20, tel que mis en évidence par la formation concomitante de nitrite (NO₂) et la disparition du CL-20. Nos résultats suggèrent que la biotransformation du CL-20 par GST in vitro, pourrait expliquer la faible toxicité et l'absence de CL-20 in vivo. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Caille japonaise, CL-20, GST, acide éthacrynique.

Thèse de doctorat : Biologie Cellulaire et Nutrition : Nancy 1 : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse doctorat : Biologie forestière : Nancy 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse (M.Sc.) -- Université Laval, 1997. / Bibliogr.: f. 60-76. Publié aussi en version électronique.