La sérotonine (5-HT) est une monoamine découverte initialement dans le sang et les intestins, puis dans le système nerveux central (SNC). Son action est relayée par de nombreux récepteurs et par un transporteur de haute affinité. Dans le SNC, elle est impliquée dans de nombreux processus physiologiques tels que la régulation du cycle veille/sommeil, le contrôle de la température corporelle, de la pression artérielle, de la prise alimentaire et du comportement sexuel ou maternel. A la périphérie, la 5-HT est stockée majoritairement dans les plaquettes sanguines. Elle participe alors à la régulation de l'hémostase, des fonctions cardiaques ou encore de la motilité gastro-intestinale. L'implication du système sérotoninergique dans une telle diversité de fonctions laisse supposer que la synthèse de 5-HT fait l'objet d'une régulation fine. L'enzyme limitante de la voie de biosynthèse de la sérotonine est la tryptophane hydroxylase (TPH).<br /><br />Pour préciser le rôle de la sérotonine in vivo, l'invalidation constitutive du gène Tph par recombinaison homologue chez la souris a été réalisée au laboratoire. Cette approche nous a permis de montrer l'existence d'un second gène Tph, nommé Tph2, dont l'expression est spécifiquement neuronale dans les noyaux du raphé et dans les neurones myentériques. Le gène Tph1, non neuronal, est exprimé dans la glande pinéale et dans les cellules entérochromaffines et pourvoit à la production de la quasi-totalité de la sérotonine circulante. <br /><br />Les souris Tph1-/- générées au laboratoire, avec un taux de 5-HT réduit uniquement à la périphérie, développent à l'âge adulte une cardiomyopathie dilatée (CMD). La CMD entraîne progressivement une grave insuffisance cardiaque, causée par un défaut de la commande électrique cardiaque, ainsi que de la réponse mécanique du myocarde. Contrairement à tous les modèles animaux d'insuffisance cardiaque décrits à ce jour, les souris Tph1-/- n'ont aucune réserve contractile et sont incapables de répondre à une stimulation adrénergique qui sollicite la pompe cardiaque. L'importance du taux de sérotonine dans la circulation sanguine, et plus particulièrement dans le compartiment plasmatique, a été démontrée dans le développement de la CMD. Le faible taux de sérotonine circulante entraîne des modifications de l'expression d'au moins deux composants sérotoninergiques au niveau cardiaque : le récepteur 5-HT2B et le SERT.<br /><br />Dans une seconde partie de notre travail, l'analyse des souris mutées Tph1-/-, issues de mères avec un taux réduit de sérotonine circulante, a révélé le rôle essentiel de la sérotonine maternelle sur l'ontogenèse embryonnaire. De plus, l'âge d'apparition et la cinétique de progression de la cardiopathie observée chez la souris Tph1-/- adulte dépendent i) de leur taux individuel de sérotonine plasmatique ii) de leur fond génétique et iii) du génotype de leur mère.

La précision du calcul de dose est cruciale pour la qualité de la planification et de la réalisation des traitements en radiothérapie. L'objectif de ce travail était d'évaluer la qualité des algorithmes de calcul de dose des faisceaux d'électrons pour des conditions particulières proches des situations cliniques rencontrées. Une méthodologie spécifique de dosimétrie par films radiochromiques des faisceaux d'électrons a été développée et validée, y compris pour des situations difficiles avec une précision de 3.1% en dose absolue et 2.6% en dose relative. Cette technique a permis de développer des tests de Contrôle Qualité généralistes rapides et efficaces qui servent de base de données mesurées en cas de changement de version du système de planification de traitement et/ou d'algorithme de calcul de dose. Les mesures par films ont été comparées avec les calculs de deux algorithmes de calcul de dose Pencil Beam et Monte Carlo. Les deuxcodes ont donné des résultats similaires dans les tests d'obliquité, d'irrégularité et de DSP étendue. En revanche, les calculs Monte Carlo sont plus précis en présence d'hétérogénéités. D'autre part, cette méthode de dosimétrie par films radiochromiques a permis de développer un nouveau mode d'évaluation des plans de traitement avec des films découpés et insérés dans des fantômes anthropomorphiques (de type thorax et tête) de manière à obtenir la distribution de dose en 2D dans un plan transversal donné ; ces tests cliniques pouvant aussi être utilisés dans le cadre d'un Contrôle de Qualité interne adapté à l'activité clinique du service. La comparaison des mesures avec les calculs a montré une meilleure précision dans les calculs Monte Carlo par rapport aux calculs Pencil Beam au niveau des hétérogénéités, notamment dans les poumons, les cavités et les os.

Dans les pays " développés ", les syndromes coronariens aigus (SCA) représentent une pathologie fréquente et grave et les maladies cardiovasculaires restent la première cause de mortalité en Europe. Au cours de la dernière décennie, pourtant, plusieurs travaux épidémiologiques ont suggéré une baisse sensible de l'incidence des infarctus et la mortalité cardiovasculaire est dorénavant en recul dans de très nombreux pays, dont la France. La cardiologie est une des disciplines médicales qui a connu les plus grands bouleversements au cours des 25 dernières années et la prise en charge des SCA ainsi que le profil des patients ont considérablement évolué. Dans ce contexte, il nous a paru intéressant d'étudier la manière dont le devenir des patients présentant un infarctus aigu pouvait participer à cette baisse générale de la mortalité cardio-vasculaire. A partir de quatre enquêtes longitudinales successives répertoriant les SCA (USIK 1995, USIC 2000, FAST-MI 2005, FAST-MI 2010) et de l'observatoire national des actes de cardiologie interventionnelle (ONACI), nous avons observé, après standardisation sur les caractéristiques initiales des différentes cohortes, une baisse spectaculaire de la mortalité quel que soit le type de SCA (avec sus-décalage ST [SCA ST+] ou ST-elevation myocardial infarction [STEMI] ; sans sus-décalage ST [SCA ST-] ou non-ST-elevation myocardial infarction [NSTEMI]). Cette évolution peut être expliquée par plusieurs paramètres : amélioration de la prise en charge globale, meilleur suivi des recommandations, changement de profils des patients (pour les STEMI), développement de la stratégie invasive et utilisation de nouvelles thérapeutiques, évolution des techniques de cardiologie interventionnelle... Ainsi, il apparaît que l'amélioration du pronostic des patients atteints d'infarctus est bien un des éléments ayant pu contribuer à la baisse de la mortalité cardiovasculaire. L'enjeu aujourd'hui est de maintenir ces résultats, de renforcer les mesures de prévention et d'améliorer le pronostic à long terme en développant notamment les programmes d'éducation thérapeutique.

Contexte : La corpulence de la femme est fortement associée à la croissance foetale. C'est pourquoi l'augmentation du poids des femmes en France devrait s'accompagner d'une augmentation parallèle du poids de naissance. Des modèles animaux ont récemment suggéré qu'en dehors de l'IMC avant grossesse, les variations du poids maternel dans la période périconceptionnelle peuvent être des indicateurs de son statut nutritionnel pendant cette période et influencer la croissance foetale et le déroulement de la grossesse.Objectif : 1) Evaluer les évolutions de la corpulence des femmes et du poids de naissance. 2) Analyser le rôle de la nutrition périconceptionnelle maternelle sur la croissance foetale et le déroulement de la grossesse.Populations : Les données utilisées pour cette thèse sont celles des enquêtes ObEpi, des enquêtes nationales périnatales françaises et de l'étude EDEN. 1) Pour chaque année d'enquête ObEpi (1997, 2000, 2003, 2006), des données sur le poids et la taille ont été obtenues par des questionnaires envoyés à 20000 ménages représentatifs de la population nationale. 2) Les paires mère-enfant parmi les naissances uniques vivantes des enquêtes périnatales de 1972, 1981, 1995, 1998 et 2003 ont été sélectionnées (n=8664, 4494, 11445, 12006, 12692, respectivement). Lors des enquêtes périnatales, les mères ont répondu à des questionnaires quelques jours après l'accouchement et des données sur le nouveau-né et l'accouchement ont été obtenues à partir du dossier médical. 3) Dans l'étude EDEN qui a inclu 2002 femmes recrutées dans les centres de Nancy et de Poitiers, les poids des femmes à l'âge de 20 ans et juste avant la grossesse, l'anthropométrie du foetus aux 2nd et 3'eme trimestres, le poids de naissance et les complications de la grossesse ont été recueillis. Des mesures de poids des femmes au cours de la grossesse ont été disponibles et ont permis d'estimer le poids des femmes à chaque semaine de la grossesse avec un modèle mixte.Résultats : L'analyse d'un effet cohorte de naissance avec les données des enquêtes ObEpi a montré une accélération de l'augmentation de la prévalence de l'obésité pour les générations nées après les années 1960 en particulier chez les femmes. L'augmentation de l'IMC avant grossesse en France s'est accompagnée d'une augmentation du poids de naissance de 1972 à 1995, avec une tendance à la baisse du poids de naissance par la suite. Par ailleurs, nous avons mis en évidence qu'une perte de poids depuis l'âge de 20 ans chez les femmes qui avaient un IMC <25kg/m2 était associée à un risque augmenté d'avoir un bébé petit pour son âge gestationnel après ajustement sur l'IMC avant grossesse. Une prise de poids avant la grossesse était associée à des risques augmentés de diabète et d'hypertension gestationnels après ajustement sur l'IMC avant grossesse. La variation du poids de la femme au premier trimestre de la grossesse était spécifiquement associée à la croissance fœtale et à la corpulence du nouveau-né indépendamment des variations au 2nd et au 3ème trimestres.Conclusion : Les hommes et les femmes nés après les années 1960 ont été exposés à un environnement qui a augmenté leur susceptibilité à l'obésité tout au long de la vie. Par ailleurs, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les facteurs associés à la non augmentation du poids de naissance depuis les années 1995 malgré une augmentation du poids des femmes. Nos résultats font penser que les variations de poids pré-conceptionnelles pourraient être prises en compte dans l'évaluation du risque obstétrical.

Les oligonucléotides antisens et leurs analogues, tels que les Peptide Nucleic Acids (PNA), ont la capacité d'inhiber ou de moduler l'expression d'un gène cible, de manière spécifique de séquence. Leur utilisation pour des applications thérapeutiques est cependant limitée par leur faible internalisation cellulaire ou leur mauvaise localisation intracellulaire, etnécessite le développement de stratégies efficaces de vectorisation. La Riboflavine, ou vitamine B2, est une vitamine essentielle qui a les caractéristiques requises pour être potentiellement utilisée en tant qu'agent ciblant de vectorisation. Le travail accompli au cours de ce projet de thèse a permis de démontrer la capacité de deux dérivés de la Riboflavine, la Flavine et le Lumichrome, à induire une internalisation par endocytose de PNA conjugués, dans plusieurs lignées cellulaires. En outre, un phénomène d'internalisation photochimique induit par la Rhodamine a été mis en évidence avec des double-conjugués Flavine ou Lumichrome - PNA - Rhodamine et conduit à une sortie efficace des endosomes de ces conjugués. Ce travail de thèse a donc permis de caractériser un conjugué trifonctionnel pour l'internalisation et lalibération cytoplasmique de molécules bioactives.

Les neuroblastomes, même de haut risque répondent bien à la chimiothérapie initiale mais deviendront fréquemment résistants au traitement. Les inhibiteurs de topoisomérase I représentent un outil thérapeutique important dans la prise en charge des neuroblastomes réfractaires. Pour étudier la résistance aux inhibiteurs de topoisomérase I acquise dans un contexte thérapeutique, un modèle murin de neuroblastome résistant au CPT-11 a été développé. La chimiorésistance est connue comme un phénomène multifacoriel. Nous avons donc utilisé plusieurs approches pour mieux caractériser les mécanismes à l'origine de la résistance dans notre modèle. Une approche génomique a permis d'identifier la dérégulation de la voie de signalisation formée du récepteur ALK et de deux ligands PTN et MDK. Alors que ALK est décrit comme gène majeur de prédisposition au neuroblastome, principalement par le biais de mutations activatrices, nous avons démontré que l'activation du récepteur survenait par des mécanismes alternatifs aux mutations dans une large majorité de cas et participerait à l'initiation de la maladie. En revanche, nous n'avons pas pu prouver l'implication de ce récepteur dans la progression de la maladie ou dans sa réponse au traitement. Il semble que la régulation de ALK soit complexe et le rôle exact de ce récepteur dans la progression du neuroblastome reste à établir. En revanche, nous avons démontré l'importance du ligand MDK dans la régulation de l'expression et de l'activation de ALK ainsi que dans le contrôle de la survie des cellules neuroblastiques. Inhiber cette cytokine représente une stratégie thérapeutique intéressante, complémentaire des thérapies anti-ALK, actuellement en développement clinique dans le neuroblastome. D'autre part, la caractérisation phénotypique du modèle a permis de mettre en évidence une signalisation altérée des dommages à l'ADN associée à une instabilité génétique accrue dans les tumeurs résistantes. Celles-ci présentent également une modification de progression dans le cycle cellulaire et une proportion plus importante de cellules quiescentes. Au final, ce travail a permis d'identifier différents mécanismes de résistance qui représentent des marqueurs de réponse au traitement et des cibles thérapeutiques intéressantes dans le neuroblastome.

Les inhibiteurs sélectifs de recapture de la sérotonine (5-HT) (ISRS) bloquent directement le transporteur de la 5-HT (SERT) et stimulent indirectement de multiples auto- et hétérorécepteurs5-HT par l'augmentation de la concentration extracellulaire de 5-HT dans la fente synaptique. Cependant, le rôle des différents récepteurs ainsi que leur interaction dans les effets thérapeutiques des ISRS restent mal connus. Nous avons tenté de les identifier à l'aide de tests neurochimiques (microdialyse intracérébrale in vivo) et électrophysiologiques en utilisant une approche pharmacologique (utilisation de escitalopram, de ligands des récepteurs 5-HT1A/2A) et génétique (utilisation de souris knock-out [KO] SERT, 5-HT1A ou 5-HT2A). Les études neurochimiques et électrophysiologiques révèlent que les auto-(1A) et hétéro-(2A) récepteursagissent de concert pour maintenir une influence inhibitrice sur le système sérotoninergique, en particulier, en réponse au escitalopram : l'absence d'un récepteur est compensée par une régulation de l'autre. Enfin, les souris KO SERT constituent un nouveau modèle pour tester le mécanisme du escitalopram dans l'augmentation des concentrations de noradrénaline (NA).

La gustation est une composante essentielle de la détection oro-sensorielle des lipides alimentaires. La liaison des AGLC sur le récepteur CD36 joue un rôle prépondérant dans cette lipido-détection orale chez la souris et très probablement chez l'Homme. En effet, elle intervient dans le choix alimentaire (sensibilité aux lipides) ainsi que dans la préparation de l'organisme à l'arrivée de lipides. Ce " sensing " oral des lipides est fortement régulé. Comme l'obésité semble être responsable d'une altération de la détection des saveurs primaires, l'objectif de cette thèse a été d'explorer si l'obésité peut également être à l'origine de perturbations de la détection orale des lipides à la fois chez l'Homme et chez la souris. Nos résultats chez l'Homme indiquent qu'il existe une altération de la lipido-détection orale chez certains sujets obèses. Nous avons montré que ces derniers présentaient une consommation accrue en lipides. De plus, la sécrétion précoce de triglycérides plasmatiques induite par une stimulation orale observée chez les sujets minces n'est plus reproduite chez les sujets obèses. Chez la souris, il a été montré que l'obésité provoque une diminution de la sensibilité gustative aux lipides alimentaires. Ce phénomène est la conséquence d'une dérégulation de la signalisation calcique CD36-dépendante au niveau des cellules gustatives. Chez ces animaux, la stimulation orale lipidique entraîne, comme chez l'Homme, une augmentation transitoire de la triglycéridémie qui pourrait être responsable d'une réduction de la taille du repas (rassasiement). En conclusion, l'obésité affecte la lipido-détection orale chez l'Homme et la souris. Le défaut de détection des lipides alimentaires associé à l'abolition de la sécrétion précoce de triglycérides plasmatiques chez les sujets obèses pourrait être à l'origine d'une perturbation de la régulation de la prise alimentaire, entraînant une surconsommation d'aliments riches en lipides et renforçant ainsi l'obésité

Le système immunitaire joue un double rôle dans le cancer : il peut non seulement supprimer la croissance tumorale en détruisant les cellules cancéreuses, mais aussi promouvoir la progression de la tumeur en sélectionnant les cellules tumorales ou en créant un microenvironnement tumoral immunosuppresseur. Notre idée principale est de développer des stratégies pour mieux comprendre l'immunologie du cancer colique.Au cours de ma thèse, je me suis tout d'abord intéressée à une population du système immunitaire : les MDSC (Myeloïd Derived Suppressor Cells). Nous avons exploré des stratégies pour réduire le nombre de ces cellules au cours de la croissance tumorale. Nous avons pu découvrir que de petites doses de 5 fluorouracil sont capables d'induire spécifiquement une mort par apoptose des cellules myéloïdes suppressives. Nous avons ainsi caractérisé un effet immunologique positif nouveau du 5-fluorouracil. Cet effet immunologique contribue à l'effet antitumoral du 5-fluorouracil chez la souris. Dans une deuxième partie nous avons étudié le rôle pronostic des infiltrats immunitaires dans une série de patients présentant un cancer du côlon avec des métastases hépatiques. Nous avons étudié le rôle pronostic des infiltrats en cellules CD8, CD45R0 et Foxp3. Nous avons mis en évidence que la présence d'un fort infiltrat en cellules CD45RO et Foxp3 est un facteur de bon pronostic. L'association des 2 marqueurs permet de définir 3 groupes pronostics et ainsi d'individualiser un groupe de mauvais pronostic ne bénéficiant probablement pas de la chirurgie hépatique.

Dans cette thèse on s'intéresse a l'aspect spatial dans la modélisation en épidémiologie, ainsi que des conditions menant a la stabilité des systèmes que nous présentons, en épidémiologie, a partir des modèles classiques de Ross et Mckendrick. Dans un premier temps, nous examinons les effets de l'indice de la différence normalisée de végétation (NDVI) dans un modèle de contamination du paludisme a Bankoumana, une région du Mali. A partir du système obtenu, nous trouvons le taux de reproduction de base. Deux points d'équilibre sont déduits dont, un point d'équilibre sans maladie et un point d'équilibre endémique. Ce dernier point d'équilibre ainsi que le taux de reproduction de base sont fonction de l'indice de végétation normalisée. Par la suite, nous construisons un modèle ayant des équations a retard, dans lequel est également incorporée le NDVI. Le taux de reproduction de base ainsi que les deux points d'équilibre qui découlent de notre système sont fonction des retards introduits. Nous montrons que la stabilité de nos points d'équilibre est, non seulement fonction du taux de reproduction de base, mais elle est aussi étroitement liée aux retards introduits. Dans une autre optique, nous fractionnons la région d'étude en zones dans lesquelles nous émettons l'hypothèse que le taux de contagion induite par les individus d'une zone sur les individus de la même zone, ainsi que celui des individus d'une zone sur ceux d'une autre zone, peut être différents. Nous obtenons un système qui nous permet de déterminer les points d'équilibre ainsi que les conditions qui nous permettent d'obtenir la stabilité au sens de Lyapunov. Puis, nous perturbons le système précédent au niveau de son unique point d'équilibre endémique, en introduisant un bruit additif. Par suite, les conditions permettant la stabilité au sens de Lyapunov, sur le nouveau système obtenu, sont également déduites . Dans un cadre similaire, nous élaborons un modèle multi-groupes, dans lequel nous introduisons des coordonnées spatiales. Les groupes sont formés selon une proximité dépendant du rayon d'un cercle, de manière aléatoire. Ici, le taux de contagion est supposé uniforme dans les groupes. Après avoir déterminé les points d'équilibre ainsi que le taux de reproduction de base,nous trouvons les conditions qui favorisent la stabilité au sens de Lyapunov dans le cadre général. A l'ordre 1, c'est-a-dire, lorsqu'on suppose que nous n'avons qu'un groupe, les conditions de stabilité sont obtenus par le critère de Routh-Hurwitz.