La structure de l’épiderme est le résultat de la régulation de l’équilibre entre la prolifération, la migration et la différenciation des kératinocytes. Le calcium est un second messager contrôlant ces mécanismes. Parmi les différents acteurs de l’homéostasie calcique, les canaux ioniques jouent un rôle majeur. Ainsi, l’identification de ces canaux et des mécanismes par lesquels ils régulent la différenciation, la prolifération et la migration des kératinocytes est primordiale pour une meilleure compréhension de la physiologie de la peau humaine. Mes travaux se sont donc focalisés sur l’implication de ces canaux calciques dans les mécanismes impliqués dans le développement de l’épiderme. Les résultats ainsi obtenus ont pu mettre en évidence que la présence du canal TRPV6 à la membrane des kératinocytes est importante pour leur différenciation et qu’elle pouvait être régulée par un mécanisme de translocation à la membrane plasmique. Ces travaux montrent également, pour la première fois, que le canal Orai1 est exprimé dans les kératinocytes de l’épiderme humain et qu’il participe au courant calcique de type SOC. Le canal Orai1 n’est pas nécessaire à l’induction de la différenciation mais il est principalement impliqué dans la prolifération et la migration des kératinocytes des cellules de la couche basale de l’épiderme. L’implication d’Orai1 dans la migration des kératinocytes est liée à son rôle dans la dynamique des adhésions focales passant par l’activation de la protéine kinase FAK. / Structure of epidermis is the result of a fine regulated balance between proliferation, differentiation and migration of keratinocytes. Calcium is a second messenger controlling these mechanisms. Among the different players in calcium homeostasis, ionic channels play a major role. The study of these channels and the mechanisms by which they regulate the differentiation, the proliferation and the migration of keratinocytes is therefore crucial in the understanding of skin physiology. This study is focused on these different Ca2+ channels and their implication in the development of the epidermis. The results obtained have shown that TRPV6 plasma membrane expression in keratinocytes is important for differentiation and that it could be regulated by its translocation to the plasma membrane. These results also showed, for the first time, that Orai1 channels are expressed in human epidermis keratinocytes and are involved in SOC current. Also, Orai1 is not necessary for the induction of differentiation, but is mostly implicated in proliferation and migration of non-differentiated keratinocytes, like the cells in the basal layer of epidermis. Orai1 is, in fact, involved in the dynamic of the formation and the turnover of focal adhesions through activation of the protein kinase FAK. Finally, preliminary results have shown that Ca2+-induced differentiation of keratinocytes induces several phases of cytosolic Ca2+ concentration variations involving TRPV6 and Orai1 channels in different ways.

Les facteurs environnementaux appelés « perturbateurs endocriniens (PE) » semblent avoir un rôle dans le développement et la progression des cancers de la prostate (PCa). Il est bien établi que l'homéostasie calcique et l'activité des canaux ioniques sont impliquées dans la cancérogénèse prostatique et il est possible que ces PE favorisent la cancérogénèse en modulant la signalisation calcique. Dans ce contexte, nous avons étudié l’effet du bisphénol A (BPA) et du Triclosan (TCS) sur la signalisation calcique des cellules cancéreuses prostatiques humaines. Nous avons ainsi montré que le BPA pouvait induire la migration des cellules cancéreuses épithéliales prostatiques, par le biais de la modulation de l'expression des canaux ioniques impliqués dans le phénomène de Store-Operated Calcium Entry, dont le canal calcique Orai1. Au niveau des cellules épithéliales cancéreuses, nous avons aussi mis en évidence un remodelage de l'expression des canaux ioniques et une résistance à l'apoptose de ces cellules sous l’effet du TCS. Ensuite, nous avons montré dans les cellules stromales de PCa que le TCS induisait une entrée de calcium importante via le canal TRPA1, ce canal étant préférentiellement exprimé dans les cellules stromales de PCa. Par ailleurs, l'augmentation de calcium induite par le TCS est corrélée avec une sécrétion plus importante de VEGF, un facteur mitogène qui pourrait favoriser la croissance des cellules épithéliales ou endothéliales. Ces résultats pourraient permettre d’envisager de nouvelles thérapies ou thérapies complémentaires ciblant les canaux et de mettre en place des mesures préventives dans le traitement des PCa qui prennent en compte l'impact de ces PE. / Environmental factors called "endocrine disruptors (ED)" appear to have a potential role in the development and progression of cancer of the prostate (PCa). It is well established that calcium homeostasis and the activity of ion channels are involved in prostate carcinogenesis and it is possible that these ED promote carcinogenesis by modulating the calcium signalling. In this context, we studied the effect of bisphenol A (BPA) and Triclosan (TCS) on calcium signaling in human PCa cells. We have thus shown that BPA could induce the migration of prostate epithelial cancer cells through the modulation of ion channels expression which are involved in the phenomenon of Store-Operated Calcium Entry, including the calcium channel Orai1. At the level of cancer epithelial cells, we have also highlighted a remodeling of ion channels expression and a resistance to apoptosis of these cells under the influence of TCS. Then, we showed in stromal cells of human PCa that TCS induces an important calcium entry through the TRPA1 channel, this channel being preferentially expressed in stromal cells of PCa. Moreover, the TCS-induced calcium increase is correlated with a greater secretion of VEGF, a mitogenic factor that could promote the growth of epithelial or endothelial cells. These results allow to consider new therapies or complementary therapies targeting ion channels, and/or to implement preventive measures in the treatment of PCa taking into account the impact of these PE.

Des études récentes montrent que l'homéostasie calcique intracellulaire, ainsi que l'expression et l'activité de canaux ioniques jouent un rôle essentiel dans le contrôle de la prolifération cellulaire aussi bien dans un contexte physiologique que dans certains cancers. Cependant, aucune approche proposant les canaux ioniques comme cible thérapeutique n'est actuellement envisagée dans le cadre des traitements des cancers de la prostate. Dans ce travail nous avons mis en évidence l'expression, la fonctionnalité et l'implication des canaux potassiques calcium-activés (IKca1) dans la prolifération des lignées cellulaires cancéreuses de la prostate humaine. Ces études ont également montré que l'activation du canal lKca1 favorise l'entrée de calcium via un canal calcique de la famille des TRP, le canal TRPV6, impliqué dans l'entrée passive de calcium dans les cellules cancéreuses prostatiques. De plus, par des études de co-immunoprécipitations, nous avons montré que le canal IKca1 et le canal calcique TRPV6 sont associés formant ainsi un complexe moléculaire fonctionnel permettant l'entrée de calcium et la prolifération des cellules cancéreuses prostatiques humaines. Par ailleurs, une suppression du canal IKcat induit la différenciation neuroendocrine des cellules cancéreuses prostatiques humaines. Ceci suggère un rôle essentiel joué par le canal IKca1 pour favoriser la croissance ou induire la différenciation cellulaire. Nos études ont également mis en évidence une surexpression de l'ARNm et de la protéine d'IKca1 dans les tissus prostatiques atteints d'un cancer de la prostate humaine. Ces données permettraient de proposer ces canaux ioniques comme marqueurs de cancer et/ou comme cibles thérapeutiques potentielles dans le traitement des cancers de la prostate humaine. / Recent studies show that the intracellular calcium homeostasis, as well as expression and the activity of ionic channels play an essential role in the control of cell proliferation as weIl in a physiological context as in certain cancers. However, no approaches offering ionic channels as therapeutic target is nowadays envisaged as part of the treatments of the cancers of the prostate. ln the present work, we showed the expression, functionality and involvement of calcium-activated potassium channels (IKCa1) in the proliferation of the human prostate cancer cells. These studies also showed that the activation of the IKca1 channel favours the calcium entry via a member of the TRP family of calcium channels, TRPV6, in the prostate cancer cells. Besides, by studies of co-immunoprécipitations, we showed that the IKca1 potassium channel and the TRPV6 calcium channel form a functional molecular complex allowing the calcium entry and the proliferation of the prostate cancer cells. Moreover, a down-regulation of the 1Kca1 channel leads to the neuroendocrine differentiation of the human prostate cancer cells. This suggests an essential role played by the 1Kca1 channel to favour growth or lead to cell differentiation. Our immunohistotluorescence studies also showed an overexpression of IKca1 mRNA and protein in human prostate cancer compared to non-tumor tissues. These data would allow to propose these ion channels as markers and/or as potential therapeutic targets in the treatment of the human prostate cancers.

Les protéines alimentaires sont plus qu’une simple source d’acides aminés pour notre organisme. Elles interviennent dans l’homéostasie énergétique en modulant notamment la sécrétion d’hormones intestinales, telles que les cholécystokinines (CCK) ou le Glucagon-Like Peptide 1 (GLP-1). L’objectif global de cette thèse a été de comprendre comment la digestion gastro-intestinale (GI) d’une protéine alimentaire pouvait générer des peptides bioactifs impliqués dans la régulation de l’homéostasie énergétique. L’hémoglobine bovine a été choisie comme protéine modèle. Les activités biologiques ciblées ont été la régulation de la sécrétion des hormones CCK et GLP-1 ainsi que l’inhibition de la dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) qui module l’activité du GLP-1. Un modèle statique de digestion GI in vitro a d’abord été mis en place. La caractérisation analytique des digestats d’hémoglobine a été réalisée et a abouti à la création de cartographies peptidiques au sein des différents compartiments du tractus GI. Ensuite, les activités biologiques des digestats ont été étudiées et le digestat intestinal a ensuite été sélectionné pour son potentiel bioactif. Des étapes de fractionnement successives ont permis d’isoler les fractions peptidiques bioactives. L’utilisation de modèles cellulaires a permis d’étudier le passage des peptides contenus dans une fraction au travers de la barrière intestinale et de tester leur potentiel bioactif dans des conditions proches des conditions physiologiques. Enfin, le mode d’action des peptides actifs identifiés a été étudié. / Dietary proteins already gave evidence to generate a strong satiety feeling when entering the gastrointestinal (GI) tract by stimulating gut hormone secretion such as cholecystokinin (CCK) and Glucagon-Like Peptide 1 (GLP-1). Moreover, GI digestion of various protein sources has proved to release bioactive peptides which may inhibit dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) activity, an ubiquitous enzyme responsible for inactivating GLP-1. Considering the great potential of dietary proteins, there is a need to understand how GI digestion can generate bioactive peptides involved in energy homeostasis. Bovine haemoglobin was here chosen as a model protein. CCK and GLP-1 secretion enhancing properties as well as DPP-IV inhibition potential of the resultant digests were investigated. The first part of this work dealt with setting up a simulated GI digestion protocol and characterising resultant digests by various analytical tools. Peptide mappings and heat maps were designed to represent each digest. Then, bioactive potentials of the digests were investigated and the final intestinal digest stood up by combining the best DPP-IV inhibitory and CCK and GLP-1 enhancing properties. Successive fractionation steps succeed in isolating a couple of bioactive fractions. The use of an intestinal barrier model aimed at predicting peptide transport of one specific bioactive fraction and its consequences on fraction bioactivity. Lastly, peptide sequences from the most bioactive fractions were characterised and their related ways of action were studied.

Les cellules cancéreuses acquièrent lors de la cancérogenèse des caractéristiques telles qu’une insensibilité aux signaux antiprolifératifs, une résistance à l‘apoptose et au stress réticulaire, l’acquisition d’un pouvoir invasif. De nombreux travaux montrent l’implication du calcium dans ces différentes caractéristiques. Selon des données récentes, les canaux de la famille TRP (Transient Receptor Potential) sont des acteurs clefs dans l'homéostasie calcique. Plusieurs travaux ont montré que les changements d’expression de certains canaux TRP pouvaient contribuer à la cancérisation, entre autres TRPV6 et TRPV2 dans les cancers de prostate et de vessie. Nous montrons ici que la vitamine D3, étudiée depuis longtemps dans le cadre de thérapie anticancéreuse pour ses pouvoirs anti-prolifératifs, peut aussi stimuler la prolifération des cellules prostatiques cancéreuses, en augmentant l’expression de TRPV6 et le Ca2+ entrant par ce canal. Ainsi, nos résultats remettent en cause l’utilisation de la vitamine D3 en thérapie. Nous montrons également que l’adrénomédulline (AM), connue pour être impliquée dans la progression tumorale vers les métastases, stimule la migration et l’invasion des cellules cancéreuses prostatiques et urothéliales. Cet effet nécessite la présence du canal TRPV2; l’AM agit en induisant la translocation à la membrane plasmique du canal TRPV2 et de ce fait en augmentant la [Ca2+]i. Enfin, nous mettons en évidence que dans des conditions de stress réticulaire dans les cellules prostatiques cancéreuses, le translocon est le canal de fuite calcique majoritaire du réticulum endoplasmique menant à la vidange des stocks réticulaires et à la mort cellulaire. / Cancer cells acquire during carcinogenesis some characteristics such as insensitivity to the antiproliferative signals, resistance to apoptosis and reticular stress, the acquisition of invasive capacity. Numerous studies show involvement of calcium (Ca2+) in these different characteristics. According to recent data, the TRP channels (Transient Receptor Potential) are key players in calcium homeostasis. Several recent works have shown that changes of expression of some TRP channels could contribute to carcinogenesis, among other TRPV6 and TRPV2 in prostate and bladder cancers. Here we show that vitamin D3, studied for many years in cancer therapy for its anti-proliferative capacity, could also stimulates prostate cancer cells proliferation, this effect being associated with overexpression of TRPV6 and the subsequent increase in the Ca2+ entering through this channel. Thus, our results challenge the use of vitamin D3 in prostate cancer therapy. We also show that adrenomedullin (AM), known to be involved in tumor progression to metastasis, stimulates migration and invasion of prostate and urothelial cancer cells. This effect requires the presence of TRPV2; AM acts by inducing TRPV2 translocation to plasmamembrane and the subsequent increase of [Ca2+]i. Finally, we highlight that under conditions of reticular stress in prostate cancer cells, the translocon represents the endoplasmic reticulum calcium leak channel leading to the emptying of reticular stocks and cell death.

L’homéostasie de la taille est un processus important de la prolifération cellulaire mais les mécanismes moléculaires sont mal compris. Les cellules eucaryotes doivent atteindre une taille seuil avant la division, ce qui permet de maintenir une taille constante sur le long terme. Ce processus est régulé à un point de contrôle, à la fin de la phase G1, appelé START chez les levures. Le contrôle de la taille cellulaire a été étudié chez la levure modèle Saccharomyces cerevisiae mais n’a jamais été étudié chez les levures pathogènes. Dans cette thèse, nous avons utilisé Candida albicans comme organisme modèle pour étudier la régulation de la taille chez les levures opportunistes. Nous avons criblé des collections de mutants de délétions hétérozygotes et homozygotes de C.albicans afin d’identifier des gènes régulateurs de la taille. Nous avons analysé la distribution de taille de 279 mutants homozygotes et 4 348 mutants hétérozygotes (recouvrant 90% du génome). Nous avons comparé nos résultats à différents criblages effectués sur la levure modèle S.cerevisiae. Ces comparaisons montrent que peu de régulateurs sont conservés entre C. albicans et S. cerevisiae et que la régulation de la taille est processus très plastique. Par exemple, le mutant dot6 a un phénotype petit chez C. albicans mais n’a pas de phénotype de taille chez S. cerevisiae. Nous avons montré que Dot6 est un facteur de transcription nécessaire pour l’activation des gènes de la biogénèse des ribosomes. Dot6 est également un régulateur de START et joue un rôle dans l’adaptation de la taille suivant les sources de carbone disponibles. Nous avons également mis en évidence un nouveau rôle pour la protéine kinase Hog1/p38 dans la régulation de la taille chez C. albicans en absence de stress. Ce rôle n’a jamais été démontré chez S. cerevisiae. Nous avons montré que Hog1, ainsi que toute la voie HOG, sont des régulateurs négatifs de START. Nous avons mis en évidence que Hog1 régule à la fois la croissance cellulaire via Sfp1, un régulateur majeur de la biogénèse des ribosomes et des protéines ribosomales, et le cycle cellulaire via le complexe SBF (Swi4/Swi6), des facteurs de transcription nécessaires pour la transition G1/S. Nous avons également découvert qu’Ahr1, un facteur de transcription n’ayant pas d’orthologue chez S. cerevisiae, est nécessaire pour la régulation de la taille et aussi requis pour l’adaptation de la taille en fonction des acides aminés disponibles. Nous avons montré qu’Ahr1 agit dans la voie Tor1-Sch9 et régule négativement START. En conclusion, notre travail a permis de découvrir de nouveaux régulateurs de START, de caractériser leur fonction et de les placer dans différentes voies. Comme la dérégulation de la voie Hog1/p38 est associée à des pathologies humaines, nous proposons C.albicans comme organisme modèle pour l’étude de cette voie et son implication dans l’homéostasie de la taille chez les organismes eucaryotes. / Cell size homeostasis is an important process of cell proliferation but the molecular mechanisms are poorly understood. Eukaryotic cells must reach a threshold size before entering the cell cycle, which helps to maintain a constant size over the long term. This process is regulated at the end of the G1 phase, a check point called START. Cell size control has been studied in the model yeast Saccharomyces cerevisiae but has never been studied in pathogenic fungi. In this thesis, we used Candida albicansas a model organism to study the regulation of size in pathogenic yeasts. We have screened heterozygous and homozygous deletion collections of C. albicans to identify genes that control cell size. We analyzed the size distribution of 279 homozygous mutants and 4,348 heterozygous mutants (covering 90% of the genome). We compared our results with different screens performed on the model yeast S.cerevisiae. These comparisons showed that few regulators were conserved between S. cerevisiaeand C. albicans and suggesting that the cell size regulation is evolutionary plastic. For example, dot6 mutant has a small phenotype in C. albicansbut has no size phenotype in S. cerevisiae. We have shown that Dot6 is a transcriptional factor necessary for the activation of ribosome biogenes is genes. Dot6 is also a regulator of START and plays a critical role in adapting size according to the carbon sources available in the medium. We also uncovered a novel stress-independent role of the Hog1/p38 MAPK in size regulation in C. albicansa role that has never been demonstrated in S. cerevisiae. We have shown that Hog1, as well as the entire HOG pathway, are negative regulators of START. We have shown that Hog1 regulates both growth via Sfp1, a major transcriptional regulator of ribosomal biogenesis and ribosomal proteins, and the cell cycle via the SBF complex (Swi4/Swi6), transcriptional factors necessary for the G1/S transition. We also found that Ahr1, a transcription factor with no obvious ortholog in S. cerevisiae, has a role for the adaptation of the size according to the amino acids available in the medium. We have shown that Ahr1 is a negative START regulator and is controlled by the Tor1-Sch9 pathway. In conclusion, our work has permitted to discover new regulators of START, to characterise their function and to map them in different pathways. As the Hog1/p38 pathway is linked to many human pathologies, we think that C.albicansis a useful model to study of this pathway and dissect its role in size control in eukaryotes.

Des études transversales récentes ont révélé qu’une fonction cardiorespiratoire (FCR) élevée était associée à une détérioration de l’autorégulation cérébrale dynamique (ACd); capacité intrinsèque des vaisseaux cérébraux à moduler leur résistance en réponse à des changements rapides et abrupts de la pression sanguine afin de maintenir le débit sanguin cérébral (DSC). Jusqu’à présent, peu d’études ont observé les effets longitudinaux de l’entraînement sur le DSC et l’ACd. Celles qui l’ont fait, ont étudié des sédentaires jeunes et âgés ou ayant des conditions cliniques qui ont eu des effets bénéfiques sur la santé cardiorespiratoire et cérébrovasculaire suite à l’entraînement. Cependant, l’étendue possible de l’amélioration de la FCR chez des individus déjà entraînés en endurance est inconnue. Pour améliorer leur FCR, ils ont souvent recours aux entraînements par intervalles à haute intensité soit infra-maximal ou supra-maximal. Par contre, l’influence de l’intensité des entraînements sur le DSC ou sur l’ACd n’a jamais été étudiée. La présente étude a caractérisé l’hémodynamie cérébrale de repos ainsi que l’ACd en réponse à des oscillations forcées de la pression sanguine induites par des manoeuvres de squats répétés, suite à 6 semaines de HIIT chez des hommes entraînés en endurance. Nous avons aussi examiné si les changements potentiels seraient dépendants de l’intensité de l’entraînement. Nos résultats indiquent qu’indépendamment de l’intensité, le DSC de repos demeure inchangé suite à l’entraînement malgré une amélioration significative de la FCR. De plus, les vaisseaux cérébraux d’hommes entraînés en endurance maintiennent leur capacité à tamponner les oscillations lentes et abruptes de la pression artérielle forcées à 0,05 Hz. Par contre, lorsque les oscillations sont forcées à un rythme plus rapide, 0,10 Hz, la phase est diminuée tel qu’estimé par l’analyse de la fonction de transfert. Ces résultats suggèrent que 6 semaines de HIIT sont bénéfiques pour la FCR mais détériorent l’ACd d’hommes entraînés en endurance. / Recent cross-sectional evidence revealed that an elevated cardiorespiratory fitness (CRF) is associated with an impaired dynamic cerebral autoregulation (dCA); ability of the cerebrovasculature to alter its resistance in response to abrupt and rapid changes in blood pressure to maintain cerebral blood flow (CBF). Very few studies have attempted to assess longitudinally how resting CBF and dCA react to training. The ones that did, observed that sedentary young and elderly or clinical populations had beneficial effects of training on cardiorespiratory and cerebrovascular health. The extend at which improving CRF in already cardiofit individuals remains unknown. When seeking CRF improvement, they often resort to high-intensity interval training (HIIT) either submaximal or supramaximal. The literature related to the influence of intensity training per se on the cerebral hemodynamics is limited. The present study characterized CBF at rest and dCA using forced oscillations of blood pressure induced by the repeated squat-stand maneuver following 6 weeks of HIIT in endurance-trained men. We also examined if the potential changes would be intensity-dependant. Our results indicate that independently of intensity, CBF at rest remained unchanged following training even in the face of a significantly improved CRF. Furthermore, the cerebrovasculature of endurance-trained men retained the ability to counteract slow and abrupt changes during forced oscillations of BP at 0.05 Hz. However, when the forced oscillations are more rapid, at 0.10 Hz, there is a decrease in phase shift as estimated by transfer function analysis. Taken together, HIIT training over a period of 6 week is beneficial for CRF but deteriorates dCA of endurance-trained me.

Dans l’intestin, le récepteur P2X7, un membre unique de la famille P2X, est fortement exprimé à la surface des cellules épithéliales intestinales le long des villosités, ce qui suggère un autre rôle pour ce récepteur que l’induction de l’apoptose des cellules à l’apex des villosités. Dans des modèles de cellules intestinales, nous avons mis en évidence qu’à la suite de l’activation du récepteur P2X7, la translocation à la membrane de GLUT2, le transporteur facilité du glucose, du fructose et du galactose dans l’intestin, était diminuée. Cette diminution d’expression s’accompagne d’une diminution d’absorption dans les cellules IEC-6 et d’une diminution du transport transcellulaire à travers une monocouche de cellules Caco-2 différenciées. En fait, comme nous l’avons montrée, l’internalisation de GLUT2 est induite par une voie de signalisation impliquant les protéines PI4K, PLC[gamma]-1, PKC[delta] et PKD1. Nous avons alors entrepris une série d’études pour déterminer quel était l’impact d’une délétion du gène P2rx7 sur le métabolisme du glucose dans un modèle de souris pour lequel l’expression de P2rx7 est invalidée (P2rx7-/-). Dans ce modèle, nous avons mesuré que les souris P2rx7-/- ont une masse significativement plus grande dès le sevrage. Des tests de tolérance au glucose sur des souris âgées de 3 semaines montrent une hyperglycémie qui se traduit par une concentration maximale de glucose sanguin plus élevé que le maximum de glycémie mesuré chez les souris normales. Cet état évolue à l’âge de 12 semaines avec une glycémie qui reste plus forte jusqu’à 90 min dans les souris P2rx7-/- par rapport aux souris contrôles. Nous avons également observé chez ces souris un taux d’insuline et de triglycérides significativement plus haut. La glycémie à jeun est aussi plus haute de façon significative à partir de 12 semaines. Cette différence de glycémie peut s’expliquer par une expression plus importante du transporteur GLUT2 à la surface apicale des cellules épithéliales dans le jéjunum des souris mutantes. Cette insertion systématique du transporteur semble favoriser une absorption rapide du glucose et le transport transcellulaire de celui-ci dans le sang. Enfin, l’augmentation de la glycémie a des conséquences sur le foie puisque les souris P2rx7-/- ont la voie de la lipogenèse active au sevrage et développent une stéatose hépatique avec accumulation croissante avec le temps de gouttelettes lipidiques dans le cytoplasme des cellules. L’ensemble des données suggère que le récepteur P2X7 joue un rôle majeur dans l’homéostasie du glucose.

Le développement tumoral requiert des « caractéristiques » moléculaires bien identifiées. En ce qui concerne le cancer de la prostate, il est bien connu qu’il se caractérise par une grande hétérogénéité avec en particulier un nombre important de cellules en quiescence ce qui se traduit notamment par une prolifération certes aberrante mais très lente associé à une résistance à l’apoptose induite par des chimiothérapies. En conséquence, une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires à l’origine du phénomène de résistance à l’apoptose et de la dérégulation de la prolifération est nécessaire. Dans ce contexte, nous avons mis en évidence le rôle déterminant des protéines ORAI1 et ORAI3 dans un remodelage de l’homéostasie calcique qui participe à l’émergence d’un phénotype cancéreux plus agressif. Nous avons découvert le mécanisme à l’origine de la formation d’un canal constitué des protéines ORAI1 et ORAI3 permis par : (1) la surexpression de la protéine ORAI3 et (2) des perturbations du microenvironnement tumoral au cours de la progression tumorale. En parallèle nous avons étudié les mécanismes d’action d’une nouvelle pro-drogue très prometteuse en cours d’évaluation clinique, le G-202® (Genspera, USA), et qui permet de cibler l’hétérogénéité tumorale. Nous avons mis en évidence un mécanisme de résistance au G-202® utilisé seul in vitro et in vivo sur des modèles murins (Brevet en cours de dépôt) et deuxièmement d’élaborer un nouveau type de thérapies combinées et ciblées augmentant considérablement l’efficacité de nombreux traitements chimiothérapeutiques actuels sur des cellules résistantes. / Tumor development requires clearly identified molecular "hallmarks". With regard to prostate cancer, it is well known that it is characterized by a heterogeneous phenotype with a large number of quiescent cells which results in a very slow but aberrant proliferation associated with a resistance to apoptosis induced by chemotherapy. Accordingly, a better understanding of the molecular mechanisms underlying resistance to the phenomenon of apoptosis and deregulation of proliferation is needed. In this context, we have highlighted the key role of ORAI1 and ORAI3 proteins in remodeling of calcium homeostasis involved in the emergence of a more aggressive cancer phenotype. We have discovered the mechanism behind the formation of a channel forming by ORAI1 and ORAI3 proteins permit by : (1) the overexpression of ORAI3 protein and (2) perturbation of the tumor microenvironment during tumor progression. In parallel we studied the mechanisms of action of a very promising new pro-drug undergoing clinical trial, the G-202® (Genspera, USA), which allows the targeting of tumor heterogeneity. We have identified a mechanism of resistance to G-202® alone in vitro and in vivo mouse models (patent pending) and secondly we have developed a new type of combined and target therapies increasing the efficiency of many current chemotherapeutic treatments.

La tumeur maligne primitive du foie la plus fréquente est le carcinome hépatocellulaire. Le développement des cellules tumorales hépatiques dépend d'un influx calcique dont la base moléculaire, dans le foie, est constituée de TRPC6, des STIM1 et 2, et de Orai1. Nous avons recherché si le développement de ces tumeurs était accompagné d'un changement du profil d'expression de ces protéines. Nous avons montré que le canal TRPC6 est absent des hépatocytes humains sains mais fortement exprimé dans les tumeurs hépatiques, les foyers d'expression de TRPC6 étant visibles uniquement dans les zones tumorales du foie. Le niveau d'expression de TRPC6 dépend de certains facteurs de croissance et cette expression est directement corrélée à l'amplitude de l'entrée de calcium et à la prolifération cellulaire des hépatomes humains. STIM1 et Orai1 sont aussi impliqués dans cette relation, l'inhibition de l'expression de TRPC6, STIM1 ou Orai1 entraînant une baisse de l'expression des cyclines D1 dans ces cellules. Inversement, le blocage du cycle cellulaire va entraîner, de manière réversible (<4heures), une importante réduction de l'entrée de calcium. Les cultures primaires d'hépatocytes humains nous ont permis de confirmer ces résultats, démontrant ainsi la relation étroite entre entrée calcique et prolifération cellulaire. Nos derniers résultats ont montré que la base moléculaire de cette entrée dépend du type cellulaire utilisé mais que Orai1 en est la pièce centrale. Ce travail de thèse a permis d'élargir les connaissances sur la composition du complexe moléculaire formant l'entrée calcique directement impliquée dans la prolifération cellulaire et le développement de tumeurs hépatiques. / Hepatocellular carcinoma is the most frequent primary liver tumor. Tumoral cell proliferation depends on calcium influx which molecular basis in human liver is formed of TRPC6, STIM1 and 2, and Orai1. We have investigated whether tumors' development in human livers was accompanied by a change in the pattern of expression of these proteins. We have shown that TRPC6 channel is absent in healthy human hepatocytes but strongly expressed in human liver tumors, and TRPC6 expression is only detectable in the tumor zones. TRPC6 expression level depends on growth factors, and this expression is directly correlated with the amplitude of the calcium entry and cell proliferation of human hepatoma cell line. STIM1 and Orai1 also play a major role in this process and inhibition of the expression of TRPC6, STIM1 or Orai1 causes a decrease in cyclin D1 expression in human hepatoma cell line. Conversely, cell cycle block results in a large decrease in calcium influx that quickly reversed in less than 4 hours after cell cycle release. Primary cultures of human hepatocytes allowed us to confirm these results, emphasizing the tight relation between calcium influx and cell proliferation. Our recent data strongly suggested that the molecular basis of this calcium entry varies from one cell type to another, with Orai1 as the core of this plasma membrane complex. In conclusion, this thesis has expanded the knowledge about the actors of calcium entry and their role in the proliferation of both liver cells and liver cancer development