La maladie de Huntington est une pathologie héréditaire qui se caractérise par une dégénérescence sélective des neurones striataux de la voie indirecte des ganglions de la base. Chez les patients ainsi que chez les souris modèles de la pathologie, en plus des symptômes moteurs, cognitifs et psychiatriques, des troubles du sommeil peuvent aussi apparaitre dès la phase pré-symptomatique. L’étude électrophysiologique in vivo des souris transgéniques R6/1a, en outre, révélé en début de phase symptomatique l’apparition du rythme pathologique β observé principalement durant le sommeil. Ces travaux de thèses ont donc eut pour but d’étudier le lien entre les modifications d’activités de réseaux cérébraux, les troubles du sommeil et l’émergence du rythme β ainsi que l’implication de ces anomalies dans les perturbations comportementales observées chez les souris R6/1. Notre étude de l’imagerie c-Fos a montré une hyperactivation de la voie frontostriatale chez ces souris, et ceci uniquement au stade pré-symptomatique sans aucune modification d’activation de la voie indirecte. Notre étude pharmacogénétique a démontré que la modification d’activité de ces neurones de projection striataux pouvait modifier l’alternance veille/sommeil mais ne pouvaient générer le rythme β. Enfin, notre étude pharmacologique a établit le lien entre le dysfonctionnement du système orexinergique et l’émergence du rythme β chez les souris R6/1. Ces travaux ont permis de mieux décrire des modifications d’activités de réseaux associées aux différents stades de la pathologie, en particulier au stade présymptomatique, et leurs contributions aux troubles du sommeil et l’émergence du rythme β. / Huntington’s disease (HD) is an inherited pathology that causes selective degeneration ofindirect striatal pathway neurons of the basal ganglia. In addition to the classic motor,cognitive and psychiatric symptoms, patients and mouse models of HD develop sleepdisorders, which can appear at as early as pre-symptomatic stage. Furthermore, in vivoelectrophysiological study of R6/1 transgenic mice revealed a unique and pathological βrhythm that appear at early symptomatic stage and which is mainly observed during sleep.The aim of this thesis work was to examine the link between changes in cerebral networkactivities, sleep disturbances and β rhythm, and to determine the contribution of theseabnormalities to the behavioral disturbances observed in R6/1 mice. Our neuroimaging study of the marker of neuronal activity c-Fos showed a hyperactivation of frontostriatal pathway at pre-symptomatic stage without any activity changes of the vulnerable indirect pathway neurons. Our pharmacogenetic study demonstrated that changes of striatal projection neuronal activity can modify sleep/wake behaviors, without inducing the pathological β rhythm. Finally, our pharmacological study established a link between orexinergic system dysfunction and β rhythm emergence in R6/1 mice. Our data, therefore, described further the natures of altered neural circuit activity associated with different disease stages, in particular pre-motor symptomatic period, and the importance of these alterations for sleep disturbances as well as β rhythm appearance in transgenic HD mice.

Les processus physiopathologiques qui mènent à la dégénérescence neuronale ainsi qu’aux symptômes de la maladie de Huntington (MH) demeurent non identifiés et les hypothèses actuelles ne permettent pas d’expliquer l’hétérogénéité intra et interindividuelle de l’évolution de ces symptômes. Ainsi, la progression de la maladie reste donc difficile voire impossible à prédire. Dans ce contexte, il est important d’explorer d’autres facteurs qui semblent être impliqués dans le processus pathogène de la maladie mais qui pourraient également influencer l’évolution de ces symptômes et ainsi prédire la progression de la maladie. Plusieurs éléments de preuve renforcent l’hypothèse de l’existence de troubles hormonaux dans la MH tels que l’atteinte de l’hypothalamus et la perte de poids. Cependant, en raison du peu d’études, de leur qualité et de la discordance de leurs résultats, l’existence des modifications hormonales dans la maladie de Huntington et plus particulièrement leur lien avec la progression de la maladie reste controversée. L’objectif de ce travail est de décrire le profil hormonal de l’axe hypothalamohypophysaire dans la MH afin de mieux comprendre le rôle de ces hormones sur la progression et éventuellement sur la physiopathologie de la maladie. Dans notre étude transversale, nous avons mis en évidence une activation de l’axe somatotrope (Growth Hormone/Insulin Growth Factor 1), une inhibition en fonction de la sévérité de la maladie de deux axes : gonadotrope (Testostérone) et thyréotrope (Thyroid Stimulating Hormone et triiodothyronine) mais aucune modification des hormones de l’axe corticotrope ni de la prolactine. De plus, la modification hormonale de l’axe somatotrope était non pathologique et précoce alors qu’elle était tardive pour les deux autres axes. Pour expliquer le lien entre ces modifications et la progression de la maladie une étude longitudinale a été mise en place. Les résultats de cette étude montre que seule l’élévation plasmatique d’IGF1 était prédictive de la détérioration cognitive. L’ensemble de nos résultats apporte une meilleure description et compréhension du profil de l’axe hypothalamo-hypophysaire dans la maladie de Huntington. Les axes pituitaires ne sont pas tous atteints et leur atteinte n’est pas dans le même sens. La relation inverse entre l’activation de l’axe somatotrope et la détérioration cognitive renforce l’hypothèse d’une résistance à l’effet de l’IGF1 dans la maladie de Huntington comme pour la maladie d’alzheimer. En conclusion, compte tenu de l’implication de l’IGF1 dans la prédiction de la progression cognitive dans la maladie de Huntington, il serait intéressant de détecter si les modifications biologiques de l’IGF1 existent dès la phase asymptomatique cognitive afin d’envisager d’utiliser l’IGF1 comme biomarqueur de l’apparition ou de l’évolution des symptômes cognitives. D’un autre côté, il serait important d’étendre les recherches sur les mécanismes responsables des modifications hormonales dans la maladie de Huntington afin de mieux comprendre l’effet de cause à effet s’il existe entre ces modifications et les symptômes de la maladie / The pathophysiological processes leading to neurodegeneration and the symptoms of Huntington's disease (HD) remain unidentified and current hypothesis do not explain the intra and interindividual heterogeneity of the evolution of these symptoms. Thus, the progression of the disease remains difficult or impossible to predict. In this context, it is important to explore other factors that appear to be involved in the pathogenic process of the disease but could also influence the evolution of these symptoms and predict disease progression. Several evidences reinforce the hypothesis of the existence of hormonal disorders in HD such as the atrophy of the hypothalamus and weight loss. Because of few studies, their quality and the discrepancies of their results, the existence of hormonal changes in Huntington's disease and particularly their relationship to disease progression remains controversial. The objective of this work is to describe the hormonal profile of the hypothalamicpituitary axis in HD in order to better understand the role of these hormones on the progression and on the pathophysiology of the disease. In our cross-sectional study, we identified an activation of the somatotropic axis (Growth Hormone / Insulin Growth Factor 1), an inhibition according to the severity of the disease in two axes: gonadotrope (Testosterone) and thyréotrope (Thyroid Stimulating hormone and triiodothyronine) but no change in hormones of corticotropic axis and prolactin. In addition, the somatotropic axis is overactive even in patients with early disease. To explain the link between these changes and the progression of the disease, a longitudinal study was done. The results of this study showed that only the elevated plasma IGF1 was predictive of cognitive impairment. All of our results provide a better description and understanding of the profile of the hypothalamic-pituitary axis in Huntington's disease. Pituitary axes are not all disturbed. The inverse relationship between activation of the somatotropic axis and cognitive impairment strengthens the hypothesis of a resistance to the effect of IGF1 in Huntington's disease like in Alzheimer's disease. In conclusion, given the involvement of IGF1 in the prediction of cognitive progression in Huntington's disease, it would be interesting to detect whether the biological changes of IGF1 are already present at the asymptomatic cognitive stage in order to use IGF1 as a biomarker of the onset or changes in cognitive symptoms. On the other hand, , it would be important to extend research on the mechanisms responsible for hormonal changes in Huntington's disease to better understand the link between these changes and symptoms of the disease

Huntington diseases(HD) is a fatal autosomal neurodegenerative genetic disorder, caused by a CAG trinucleotide repeat expansion in the huntingtin (HTT) gene, resulting in a toxic gain-of-function in the mutant huntingtin protein(mHTT). To date, there is no approved treatment to either cure or halt the course of HD. It has been established that wild-type(wt) HTT protein is essential for development and has a critical role for maintaining neuronal health, thus, a preferable approach for treatment is an mHTT specific lowering maintaining the wild type HTT expression. The achievement of an allele specific therapies depends on targetable allele variation, hence in this project, was the allele frequency in the Swedish population investigated and compared with both the total population and the European population selective. The data demonstrated that there is significant differences between populations. Additionally, the gene expression in five human fibroblast from HD patients with CAG repeats varying from 40 up to180, was analyzed as well as the gene variation across tissue , where the human HD brain and two animal brains; a nonhuman primate and a transgenic minipig, was compared. The result demonstrated that there is similarity in the gene expression between the two models and the human brain, where the highest expression was seen in the prefrontal cortex. The results from the gene expression analyze in the cell lines of fibroblast demonstrated that there is difference in expression between CAG repeats. Furthermore could it be seen that there were only two cell lines, HD180 and HD70, that was heterozygous for dACTT, rs362307, and for the SNP, rs7223906, in exon 67. There are various therapeutic approaches in the pipeline for HD as shown in this thesis, and hopefully a treatment for the disease in the not too distant future. / Huntingtons sjukdom är en dödlig autosomal neurodegenerativ genetisk avvikelse, orsakad av en specifik DNA-sekvens, CAG, upprepning i arvsanlaget som kodar för proteinet huntingtin (HTT). Det muterade HTT skadar nervcellerna i hjärnan och leder till att cellerna bryts ner. Idag finns ännu inga godkända terapier för att bota eller stoppa förloppet av Huntingtons sjukdom. Det har konstaterats att det friska HTT protein är betydelsefullt för utvecklingen och att den har en kritisk roll för att upprätthålla hjärnans nervceller. Därför skulle det vara fördelaktigt att som behandling sänka nivåerna av det muterade HTT och samtidigt behålla nivåerna av det friska HTT i en så kallad allel-specifik strategi. Utförandet av en allel-specifik behandling är beroende allel variationen mellan den friska genen och den muterade. Därför undersöktes allel-frekvensen i den svenska populationen och jämfördes mellan den europiska populationens frekvens. Resultatet från denna undersökning påvisade att det finns tydliga skillnader mellan förekomst av allel-variationer mellan olika populationer. Utöver detta undersöktes även genuttrycket i fem mänskliga friboblaster från patienter med Huntingtons med varierande CAG längd, från 40 repetitioner upp till 180 repetitioner, samt genvariationen mellan vävnader i hjärnan. För den sistnämnda användes data från en mänsklig hjärnan med Huntingtons sjukdom och två djurhjärnor; en ifrån en icke-mänsklig primat och ifrån en transgen minigris. Resultatet påvisade likheter mellan genuttrycket mellan den mänskliga hjärnan och djurhjärnorna, och det högsta uttrycket återfanns i prefrontala cortex. Resultat från fibroblastproverna visade att det finns skillnader i genuttryck mellan patienter som innehar olika längd på CAG-sekvensen. D, dessutom var det endast två cellinjerna, HD180 och HD70, som var heterozygoter för dACTT, rs 362307, var det enda somoch variationen i exon 67, rs7223906. Det finns varierande en multitud av tillvägagångssätt som anges i denna uppsats för att behandla utvecklandet av Huntingtons sjukdom i utveckling, , som anges i denna uppsats, och förhoppningsvis är finns ett botemedel inte i en inte alltför avlägsen framtid.

Als häufige genetisch bedingte neurodegenerative Erkrankung ist die Huntington-Krankheit eine Modellerkrankung – auch für die Gentherapie. Unter den unterschiedlichen Möglichkeiten ist die Entwicklung von Antisense-Oligonukleotiden am weitesten fortgeschritten. Als weitere Optionen auf Ebene der RNA stehen Mikro-RNAs und Modulatoren der RNA-Prozessierung (Spleißen) zur Verfügung, auf DNA-Ebene Zink-Finger-Proteine. Mehrere Produkte befinden sich in der klinischen Prüfung. Diese unterscheiden sich in Applikationsform und systemischer Verfügbarkeit, aber auch in der genauen Wirkung. Ein wichtiger Unterschied könnte darin liegen, ob alle Formen des Huntingtin-Proteins gleichermaßen von der Therapie angesprochen werden, oder ob sich die Therapie präferentiell gegen besonders toxische Formen wie das Exon1-Protein richtet. Die Ergebnisse der kürzlich abgebrochenen GENERATION HD1 Studie waren etwas ernüchternd, am ehesten aufgrund der nebenwirkungsbedingten Liquorzirkulationsstörung. Sie sind daher nur ein Schritt in der Entwicklung zu einer wirksamen Gentherapie gegen die Huntington-Krankheit. / Being one of the most common genetic neurodegenerative disease, Huntington’s disease has been a model disease – also for gene therapy. Among the various options, the development of antisense oligonucleotides is the most advanced. Further options at the RNA level include micro-RNAs and modulators of RNA processing (splicing), at the DNA level zinc finger proteins. Several products are in clinical trials. These differ in their mode of application and in the extent of systemic availability. Another important difference between therapeutic strategies could be whether all forms of the huntingtin protein are targeted in the same extent, or whether a therapy preferentially targets particular toxic forms such as the exon1 protein. The results of the recently terminated GENERATION HD1 trial were somewhat sobering, most likely due to the side effect-related hydrocephalus. Therefore they represent just one step towards the development of an effective gene therapy against Huntington’s disease.

Dix-huit maladies humaines graves ont jusqu'ici été associées avec des expansions de trinucléotides répétés (TNR) codant soit pour des polyalanines (codées par des codons GCN répétés) soit pour des polyglutamines (codées par des codons CAG répétés) dans des protéines spécifiques. Parmi eux, la dystrophie musculaire oculopharyngée (DMOP), l’Ataxie spinocérébelleuse de type 3 (SCA3) et la maladie de Huntington (MH) sont des troubles à transmission autosomale dominante et à apparition tardive, caractérisés par la présence d'inclusions intranucléaires (IIN). Nous avons déjà identifié la mutation responsable de la DMOP comme étant une petite expansion (2 à 7 répétitions supplémentaires) du codon GCG répété du gène PABPN1. En outre, nous-mêmes ainsi que d’autres chercheurs avons identifié la présence d’événements de décalage du cadre de lecture ribosomique de -1 au niveau des codons répétés CAG des gènes ATXN3 (SCA3) et HTT (MH), entraînant ainsi la traduction de codons répétés hybrides CAG/GCA et la production d'un peptide contenant des polyalanines. Or, les données observées dans la DMOP suggèrent que la toxicité induite par les polyalanines est très sensible à leur quantité et leur longueur. Pour valider notre hypothèse de décalage du cadre de lecture dans le gène ATXN3 dans des modèles animaux, nous avons essayé de reproduire nos constatations chez la drosophile et dans des neurones de mammifères. Nos résultats montrent que l'expression transgénique de codons répétés CAG élargis dans l’ADNc de ATXN3 conduit aux événements de décalage du cadre de lecture -1, et que ces événements sont néfastes. À l'inverse, l'expression transgénique de codons répétés CAA (codant pour les polyglutamines) élargis dans l’ADNc de ATXN3 ne conduit pas aux événements de décalage du cadre de lecture -1, et n’est pas toxique. Par ailleurs, l’ARNm des codons répétés CAG élargis dans ATXN3 ne contribue pas à la toxicité observée dans nos modèles. Ces observations indiquent que l’expansion de polyglutamines dans nos modèles drosophile et de neurones de mammifères pour SCA3 ne suffit pas au développement d'un phénotype. Par conséquent, nous proposons que le décalage du cadre de lecture ribosomique -1 contribue à la toxicité associée aux répétitions CAG dans le gène ATXN3. Pour étudier le décalage du cadre de lecture -1 dans les maladies à expansion de trinucléotides CAG en général, nous avons voulu créer un anticorps capable de détecter le produit présentant ce décalage. Nous rapportons ici la caractérisation d’un anticorps polyclonal qui reconnaît sélectivement les expansions pathologiques de polyalanines dans la protéine PABPN1 impliquée dans la DMOP. En outre, notre anticorps détecte également la présence de protéines contenant des alanines dans les inclusions intranucléaires (IIN) des échantillons de patients SCA3 et MD. / Eighteen severe human diseases have thus far been associated with trinucleotide repeat (TNR) expansions coding for either polyalanine (encoded by a GCN repeat tract) or polyglutamine (encoded by a CAG repeat tract) in specific proteins. Among them, oculopharyngeal muscular dystrophy (OPMD), spinocerebellar ataxia type-3 (SCA3), and Huntington’s disease (HD) are late-onset autosomal-dominant disorders characterised by the presence of intranuclear inclusions (INIs). We have previously identified the OPMD causative mutation as a small expansion (2 to 7) of a GCG repeat tract in the PABPN1 gene. In addition, we and others have reported the occurrence of -1 ribosomal frameshifting events in expanded CAG repeat tracts in the ATXN3 (SCA3) and HTT (HD) genes, which result in the translation of a hybrid CAG/GCA repeat tract and the production of a polyalanine-containing peptide. Data from OPMD suggests that polyalanine-induced toxicity is very sensitive to the dosage and length of the alanine stretch. To validate our ATXN3 -1 frameshifting hypothesis in animal models, we set out to reproduce our findings in Drosophila and mammalian neurons. Our results show that the transgenic expression of expanded CAG repeat tract ATXN3 cDNA led to -1 frameshifting events, and that these events are deleterious. Conversely, the expression of polyglutamine-encoding expanded CAA repeat tract ATXN3 cDNA was neither frameshifted nor toxic. Furthermore, expanded CAG repeat tract ATXN3 mRNA does not contribute to the toxicity observed in our models. These observations indicate that expanded polyglutamine repeats in Drosophila and mammalian neuron models of SCA3 are insufficient for the development of a phenotype. Hence, we propose that -1 ribosomal frameshifting contributes to the toxicity associated with CAG repeat tract expansions in the ATXN3 gene. To further investigate ribosomal frameshifting in expanded CAG repeat tract diseases, we sought to create an antibody capable of detecting the frameshifted product. Here we report the characterization of a polyclonal antibody that selectively recognizes pathological expansions of polyalanine in the protein implicated in OPMD, PABPN1. Furthermore, our antibody also detects the presence of alanine proteins in the intranuclear inclusions (INIs) of SCA3 and HD patient samples.

Huntington’s disease is an incurable, progressive neurological disorder characterized by loss of motor control, psychiatric dysfunction, and eventual dystonia leading to death. Despite the fact that this disorder is caused by a mutation in one single gene, there is no cure. The mutant Huntingtin (mHtt) protein is expressed ubiquitously throughout the brain but frank cell death is limited to the striatum. Recent work has suggested that Rhes, Ras homolog enriched in striatum, which is selectively expressed in the striatum, may play a role in Huntington’s disease neuropathology. In vitro studies have shown Rhes to be an E3 ligase for the post-translational modification protein SUMO. Rhes increases binding of SUMO to mHtt which competes for the same binding site as Ubiquitin. SUMOylation of mHtt leads to disaggregation and cellular death, whereas ubiquitination leads to aggregation and cellular protection. In a previous study we showed that deletion of Rhes caused a decrease in the Huntington’s disease phenotype in mice. We hypothesized that mice lacking Rhes would also show increased aggregation in the striatum and this increased aggregation would correlate in a rescue of behavioral symptoms. Despite the prior in vitro and in vivo evidence, deletion of Rhes in vivo did not alter the aggregation of mHtt in the striatum of mice however deletion of Rhes still showed a rescue from the diseased phenotype. This result would indicate that deletion of Rhes alters the neurobehavioral phenotype of Huntington’s disease through a different pathway than promoting aggregation in striatal cells.

Le mépliement et l'agrégation des protéines sont à l'origine de nombreuses maladies neurodégénératives, dont la maladie de Huntington (HD) et la maladie de Parkinson (PD). Même si l’agrégation de différentes protéines liées à des maladies est bien documentée, on en sait peu sur l'interaction entre les protéines mal repliées et les cellules neuronales, qui leur permettent de se propager et affecter différentes régions du cerveau. L'objectif de ma thèse était de générer des modèles cellulaires rapporteurs de la huntingtine et l’α-synucléine, protéines dont le mauvais repliement et l'agrégation sont à l'origine de HD et PD respectivement, et utiliser ces modèles cellulaires pour étudier les interactions entre les agrégats et des lignées cellulaires de mammifères. Notre but c’était de documenter les propriétés de liaison et d’absorption de ces agrégats par les cellules rapporteuses, et les conséquences de leur internalisation pour les cellules. Deux modèles cellulaires de neuroblastome (SH-SY5Y et Neuro2A) et un modèle de cellules d’ostéoblastome (U2OS) exprimant la protéine fluorescente ChFP ont été générés pour HD. Pour simuler ce qui se passe au sein de neurones réels, des cellules de neuroblastome ont été induites à se différencier. Des différences de fixation, internalisation, nucléation de la protéine endogène et localisation finale des agrégats de polyglutamine internalisés ont été observées entre les cellules différenciées et non différenciées. Des cellules rapporteuses U2OS ont été utilisées pour déterminer les différences d’infectiosité entre des fibres de HttExon1 assemblés en présence ou en l’absence de la protéine de choc thermique constitutivement exprimée chez l'Homme Hsc70. Hsc70 a un effet protecteur car il rend les fibres moins infectieuses pour les cellules de mammifères en culture. Enfin, un modèle cellulaire de neuroblastome (Neuro2A) rapporteur pour PD exprimant l’α-synucléine fusionnée à la protéine ChFP a été utilisé pour déterminer des différences de liaison, pénétration, absorption, nucléation de la protéine endogène et persistance entre deux polymorphismes d’α-synucléine générés par notre équipe. L'hétérogénéité observée dans différents patients souffrant de synucléinopaties pourrait s'expliquer par différents polymorphes d’assemblages protéiques d’α-synucléine présents dans les cerveaux des malades, ce qui doit être pris en compte pour les développements thérapeutiques futurs.Ces modèles cellulaires rapporteurs pour différentes maladies sont un système valable pour l'étude de différents processus cellulaires liés à l'interaction entre les protéines agrégées exogènes et des cellules de mammifères en culture. Nos résultats indiquent un mécanisme commun par lequel les différentes protéines agrégées peuvent interagir avec des cellules en culture: les protéines mal repliées exogènes sont capables de se lier à des membranes cellulaires, les pénétrer, entrer dans l'espace intracellulaire et recruter des protéines endogènes solubles. Même si cela semble être un mécanisme générique pour des protéines infectieuses telles que la α-synucléine ou la huntingtine, des lignées cellulaires avec différents phénotypes montrent différences de vulnérabilité à la présence de protéines agrégées. Ceci suggère la présence de récepteurs spécifiques à la surface de la cellule capables de reconnaître des structures de type amyloïde. D'autres études sont nécessaires pour déterminer la nature de ces récepteurs et si sa modulation pourrait être utile pour contrôler la propagation des ces maladies dans le cerveau. / Protein misfolding and aggregation are at the origin of many neurodegenerative diseases, including Huntington’s disease (HD) and Parkinson’s disease (PD). Even if the aggregation of different disease-related proteins is well documented, little is known about the interaction between those misfolded proteins and neuronal cells that allow them to spread and affect several regions of the brain. The objective of my thesis was to generate reporter cellular models of huntingtin and α-synuclein, proteins whose misfolding and aggregation are at the origin of HD and PD respectively, and use these cell models for studying the interactions between misfolded protein aggregates and mammalian cell lines. We aimed to document the binding and uptake properties of those aggregates by reporter cells and the consequences of their internalization for the cells. Two neuroblastoma cell models (SH-SY5Y and Neuro2A) and an osteoblastoma cell model (U2OS) expressing the fluorescent protein ChFP were generated as mammalian reporter cell lines for HD. To mimic what happens in real neurons, neuroblastoma reporter cells were induced to differentiate. Differences in binding, internalization, nucleation of the endogenous protein and final localization of the internalized polyglutamine aggregates were observed between differentiated and undifferentiated cells. U2OS reporter cells were used for determining differences in the infectivity of HttExon1 fibrils assembled in the presence or in the absence of the constitutively expressed heat shock protein Hsc70, suggesting a protective effect of Hsc70, since it renders the fibrils less infectious to mammalian cells. Finally, a neuroblastoma reporter cell model (Neuro2A) of PD expressing α-synuclein fused to the fluorescent and reporter protein ChFP was used to determine the different binding, penetration, uptake, nucleation of the endogenous protein and persistence properties of two α-synuclein polymorphs generated by our team. The heterogeneity observed in different patients suffering from synucleinopathies could be explained due to different α-synuclein assemblies present in diseased brains, what needs to be taken into account for future therapeutic developments. These reporter cellular models for different diseases are a valid system for the study of different cellular processes related with the interaction between exogenous aggregated proteins and mammalian cells in culture. Our results indicate a common mechanism by which different aggregated proteins can interact with cells in culture: exogenous misfolded proteins are able to bind cell membranes, penetrate them, enter the intracellular space and recruit endogenous soluble proteins. Even if this seems to be a generic mechanism for infectious proteins such as α-synuclein or huntingtin, different cell lines or cell phenotypes show distinct vulnerability to the presence of aggregated proteins. This strongly suggests the presence of specific receptors at the surface of the cell able to recognize amyloid-like structures. Further investigations are needed to determine the nature of these receptors and whether their modulation might be helpful for controlling the spread of these diseases within the brain.

La chimie de clic est devenue indispensable dans les nombreux domaines de chimie associée à la conception de médicament. Dans ce contexte, comme nous savons(connaissons) l'étude concernant l'impact d'insertion triazole sur la conformation de peptaibol est limitée, nous avons conduit l'étude pour examiner l'impact et l'adaptabilité de 1, 1 4-disubstituted, 2, l'insertion 3-triazole dans peptaibols différent. Selon le résultat de cette expérience touchant à l'activité réduite et la conformation perturbée de l'analogue peptaibol, le substitut dipeptide décoré du fragment triazole portant substituents hydrophobe divers a été inséré à très N-ter la partie du peptaibol. L'amélioration du bioactivity et de la restauration de la conformation pour les analogues peptaibol a été observée et le fait a été aussi soutenu par les résultats obtenus de l'étude biophysique des analogues choisis d'ALM F50/5. Nous avons plus loin prolongé notre étude pour employer notre stratégie à être appliqué sur le peptide P42 thérapeutique qui souffre de la limitation de manque de perméabilité et de stabilité. Le peptide P42 est impliqué dans le pathophysiology de la maladie d'Huntington neurodégénératif. Un total de 12 analogues de peptide de P42-camelote a été synthétisé par SPPS par notre protocole optimize. Dans la deuxième partie, nous avons développé une stratégie pour synthétiser lipopeptide cyclique produit de l'espèce cynaobacterial marine. Notre objectif principal était de synthétiser Hormothamnin A, undecapeptide cyclique consistant de plusieurs acides aminés artificiels incluant dehydroamino acide (Dhaa) qui fait la synthèse de ce peptide compliqué. En raison de cette raison, premièrement, nous avons voulu appliquer notre stratégie de synthétiser Trichormamide A, une sorte relativement plus simple de cylic lipopeptide. Après l'accomplissement de cette tâche, une première tentative a été faite pour synthétiser Hormothamnin A. Le résultat préliminaire de ceci est présenté dans cette section. Enfin, nous avons essayé de développer une méthodologie robuste pour synthétiser Fmoc-Dhaa dans la phase de solution et son insertion dans l'ordre peptaibol par une norme(un standard) SPPS le protocole. Les résultats préliminaires que nous avons concernant la synthèse Dhaa et son insertion dans peptaibol sont aussi discutés ici de plus avec la synthèse de phase solide de Bergofungin naturel D. / The click chemistry has become indispensible in the many areas of chemistry associated with drug design. In this context, as we know the study concerning the impact of triazole insertion on the conformation of peptaibol is limited, we have conducted the study to investigate the impact and adaptability of the 1, 4-disubstituted 1, 2, 3-triazole insertion into different peptaibols. Depending on the outcome of this experiment relating to reduced activity and perturbed conformation of the peptaibol analogue, the dipeptide surrogate decorated with the triazole moiety bearing various hydrophobic substituents was inserted at the very N-ter part of the peptaibol. The improvement of the bioactivity and restoration of the conformation for the peptaibol analogues was observed and the fact was also supported by the results obtained from the biophysical study of the selected analogues of ALM F50/5. We have further extended our study to employ our strategy to be applied on the therapeutic P42 peptide which suffers from the limitation of lack of permeability and stability. P42 peptide is involved in the pathophysiology of neurodegenerative Huntington’s disease. A total of 12 analogues of P42-TAT peptide were synthesized through SPPS by our optimized protocol. In the second part, we have developed a strategy for synthesizing the cyclic lipopeptide originated from marine cynaobacterial species. Our main objective was to synthesize Hormothamnin A, a cyclic undecapeptide consisting of several unnatural amino acids including dehydroamino acid (Dhaa) which makes the synthesis of this peptide complicated. Due to this reason, firstly, we have chosen to apply our strategy to synthesize Trichormamide A, a relatively simpler kind of cylic lipopeptide. After accomplishing this task, a first attempt was made to synthesize Hormothamnin A. The preliminary result of this is presented in this section. At last, we have tried to develop a robust methodology to synthesize Fmoc-Dhaa in solution phase and its insertion into the peptaibol sequence through a standard SPPS protocol. The preliminary results we have got concerning the Dhaa synthesis and its insertion into peptaibol are also discussed here in addition with the solid phase synthesis of natural Bergofungin D

Les ganglions de la base (GB) sont un ensemble de noyaux sous-corticaux impliqués dans les fonctions motrices, mnésiques et cognitives. Le globus pallidus externe (GPe) est un noyau GABAergique, qui tient la place de structure relais entre le striatum et le noyau sous-thalamique au sein du réseau des GB. Les changements de mode et de fréquence de décharge des neurones du GPe sont connus pour être les signatures électro-physiologiques des maladies de Parkinson (MP) et de Huntington (MH). Dans la MP, où les concentrations de GABA extracellulaires sont anormalement élevées dans le GPe, il est admis que la voie striato-pallidale (STR-GPe) est hyperactive, ce qui contribue à l’hypoactivité des neurones pallidaux. A l’inverse dans la MH, il est admis que l’hyperactivité des neurones du GPe est due à la dégénérescence de la voie STR-GPe levant la principale influence inhibitrice du GPe. Cependant, les mécanismes moléculaires impliqués dans ces changements d’activité pallidale sont encore peu connus. Nous avons donc entrepris des expériences de biologie moléculaire, d’immunohistochimie et d’électrophysiologie sur tranches, afin de mieux caractériser l’origine des modifications de transmission GABAergique conduisant aux changements d’activité électro-physiologique des neurones du GPe dans ces deux pathologies à l’aide de modèles animaux. Mes principaux résultats montrent l’apparition d’une inhibition tonique dans les neurones du GPe due à un déficit de recapture du GABA dans la MP et une réduction précoce de la transmission synaptique GABAergique dans la MH. Ces résultats suggèrent que les altérations de la transmission GABAergique contribuent à la physiopathologie de la MP et la MH. / The basal ganglia (BG) are a group of sub-cortical nuclei involved in motor, memory and cognitive functions. In the BG, the GABAergic external globus pallidus (GPe) holds a position of relay nucleus between the striatum (STR) and the sub thalamic nucleus within the indirect pathway of the BG. Modifications of rate and pattern of activity of this nucleus are known to be the electrophysiological signatures of Parkinson’s (PD) and Huntington’s diseases (HD). In PD, hyperactivity of the striato-pallidal (STR-GPe) pathway is thought to be responsible for the increase of the extracellular GABAergic concentrations in the GPe and participate to the hypoactivity of pallidal neurons observed in experimental Parkinsonism. In contrast, during HD, it is recognized that the hyperactivity of GPe neurons is due to the degeneration of striato-pallidal neurons and thus to the reduction of the main source of pallidal GABAergic inhibition. However, the molecular mechanisms involved in these modifications of pallidal activity are not well characterized. Therefore, using PD and HD animal models, the 6-OHDA rodents and the R6-1 transgenic mice respectively, we have performed molecular biology, immunohistochemistry and electrophysiological in vitro experiments in order to better understand the origin of GABAergic transmission alterations leading to changes in electrophysiological activity of GPe neurons into these two pathologies. My main results show the apparition of a tonic GABAergic inhibition due to a deficit of GABA uptake in PD and a early stage reduction of GABAergic synaptic transmission in HD. Altogether, these results suggest that alterations of GABAergic transmission contribute to the pathophysiology of PD and HD.

The increasing transparence of the human genome has profound implications for how we understand health and illness and perceive our biological and social relatedness to others. Presymptomatic testing for adult onset conditions, in particular, creates the novel situation in which some individuals know in advance of impending illness while others learn that they have escaped such a fate. How families at risk for one adult onset condition — Huntington Disease (HD) — communicate about such information is the topic of this dissertation. HD is often described as a 'genetic time bomb'. It is an autosomal dominant neuropsychiatric disorder characterized by mid-life onset, involuntary movements, cognitive impairment, and depression. There is no effective prevention or cure but with the advent of predictive testing in 1987 it became possible for at risk individuals to learn if they had inherited the mutation associated with HL\ Empirical studies on predictive testing for HD focus primarily on the individual psychological impacts of the test; few studies consider how families understand and attempt to manage genetic information in their everyday lives. This dissertation begins to address these lacunae by examining the stories that test candidates and their families tell about hereditary risk and predictive testing. These stories derive from a prospectively designed study which includes 102 in-depth, at-home interviews conducted in the pre and post-results period with 16 test candidates and 33 family members. Focusing on three narrative 'moments', the dissertation explores how study participants storied their experiences of: 1) learning about the family history of HD, 2) deciding to request the predictive test and, 3) making sense of an informative result. Drawing upon a social constructionist approach, the analysis emphasizes the processual nature of predictive testing as well as the significance of interpersonal communication in producing and reproducing the social realities in which genetic information acquires a particular salience. Given the recent proliferation of genetic tests as well as the absence of an adequate popular discourse on embodied risk, the research underscores lay actors' abilities to reframe existing clinical schema in order to interpret and manage hereditary risk in an intersubjectively meaningful way.