Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2005. / Titre de l'écran-titre (visionné le 28 mars 2007). Bibliogr.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre.

The proprotein convertases (PC) are endoproteolytic enzymes essential for the generation of bioactive peptides.The production of KO mice for some of these PCs has allowed us to identify many different physiological phenotypes for these enzymes. PC1/3 is traditionally classified as a neuroendocrine enzyme. This has been supported by many studies performed in PC1/3 KO mice, as well as human subjects deficient in PC1/3, where this enzyme is responsible for the cleavage of neuroendocrine substrates, namely POMC and pro-insulin. However, very little research has been done on the potential role of PC1/3 in the immune system, despite evidence of its expression in immune cells, including macrophages. In the present study, we investigate the PC1/3 KO mouse through an immunological aspect. Our laboratory has previously reported an increase in the expression of PC1/3 in the spleen following LPS stimulation. By examining closely the spleen, we observed a splenomegaly of the organ as well as a marked disorganization of the regions of the spleen, such as an invasion of the red pulp with the marginal zone, which may affect the proper immunological response. Labeling of different immune cells demonstrated a decrease in the dendritic cells present in the PC1/3 KO mouse spleen. An interesting phenotype that was observed in the PC1/3 KO mice is their sensitivity to an LPS-induced septic shock, which was evident by an exaggerated secretion of pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL-1[bêta] et TNF-[alpha]). Furthermore, the present study identifies the macrophages as major contributors to the unbalanced secretion observed in the PC1/3 KO mice since we report an increase in cytokine secretion in isolated peritoneal macrophages. We also demonstrate a link with the adaptive immune system. A massive secretion of IFN-[gamma] was measured in the PC1/3 KO mouse plasma, supporting the notion that the Th1 pro-inflammatory pathway is predominant in these mice following an LPS challenge. Taking into account these results, the study presented identifies a novel and unconventional role of PC1/3 in the regulation of the innate immune system.

<p align="justify">The production of reactive oxygen species is strictly kept under control in the Human body. However, several conditions are characterized by the over-production or the uncontrolled production of these species, promoting damage to the host tissue. Among oxygen species producer, the myeloperoxidase/hydrogen peroxide/chloride system is a key element. This the consequence of the large quantity of myeloperoxidase found in neutrophils and that can be released rapidly during an inflammatory process. Moreover, hypochlorous acid, synthesized by this system, is a powerful oxidant.</p> <p align="justify">We have studied the impact of non-steroidal anti-inflammatory drugs (oxicams, nimesulid and flufenamic acid) on three reactive oxygen species, namely, hydroxyl radical, hydrogen peroxide and hypochlorous acid. The first results showed the weak antioxidant properties of these molecules and the necessity to focus on the myeloperoxidase/hydrogen peroxide/chloride system. During the study of the myeloperoxidase inhibition, it appeared that flufenamic acid was an efficient inhibitor that modulated the hypochlorous acid production and was directly oxidized by the enzyme.</p> <p align="justify">Due to the efficacy of flufenamic acid, this molecule was tested in a model of myeloperoxidase-dependent low-density lipoprotein (LDL) oxidation and compared to thiol-containing molecules like N-AcetylCystein and its lysinate salt, glutathione and captopril. The results showed that flufenamic acid lost part of its inhibiting effect while thiol-containing molecules demonstrated an interesting inhibiting activity in this model. A potential explanation could be the ability of myeloperoxidase to bind lipoproteins, masking the entry of its catalytic pocket. In these conditions, the inhibitor size becomes a key parameter in the inhibition of the MPO-dependent low-density lipoprotein oxidation and N-AcetylCystein appears as a powerful inhibitor in this context. These results render N-AcetylCystein an excellent candidate for studies that focus on the reduction of cardiovascular pathology risk.</p> <br> <p align="justify">Le corps humain est le siège constant de la synthèse d’espèces oxygénées réactives dont la production contrôlée est indispensable au bon fonctionnement de l’organisme. Cependant dans de nombreuses pathologies, il arrive qu’une production exagérée et/ou incontrôlée de ces espèces aboutisse à des dégâts oxydatifs. Parmi les mécanismes de production d’espèces oxydantes, le système myéloperoxydase / peroxyde d’hydrogène / chlorure détient une place importante. Ceci est notamment la conséquence de la grande quantité de MPO présente dans les neutrophiles, pouvant être libérée très rapidement lors de l’inflammation. De plus l’acide l’hypochloreux synthétisé par ce système est un très bon oxydant.</p> <p align="justify">Nous avons étudié l’impact des anti-inflammatoires non-stéroïdiens (oxicams, nimésulide et acide flufénamique) sur trois espèces oxygénées réactives : le radical hydroxyle, le peroxyde d’hydrogène et l’acide hypochloreux. Les premiers résultats montrent le faible pouvoir anti-oxydant des molécules testées et la nécessité de concentrer notre recherche sur le système myéloperoxydase / peroxyde d’hydrogène / chlorure, responsable de la synthèse de l’acide hypochloreux. Lors de l’étude de l’inhibition de ce système, il est ressorti que l’acide flufénamique est un bon inhibiteur de la myéloperoxydase car il inhibe la synthèse de l’acide hypochloreux en étant directement oxydé par l’enzyme.</p> <p align="justify">En raison de l’efficacité de l’acide flufénamique, cette molécule a été testée dans un modèle d’oxydation des lipoprotéines de basse densité (LDL) par le système myéloperoxydase / peroxyde d’hydrogène / chlorure en comparaison avec des thiols tels que la N-acétylcystéine et son sel de lysine, le glutathion et le captopril. Les résultats montrent une perte importante du pouvoir d’inhibition de l’acide flufénamique dans ce modèle alors que les thiols et la N-acétylcystéine en particulier, présentent une efficacité non négligeable. Ce phénomène pourrait être attribué à la capacité de la myéloperoxydase de se fixer sur les lipoprotéines, ce qui pourrait masquer l’entrée du site catalytique. Dans ces conditions, la taille de la molécule devient un facteur crucial dans l’inhibition de l’oxydation des lipoprotéines de basse densité et la N-acétylcystéine apparaît dès lors comme un inhibiteur puissant dont les résultats en font un excellent candidat dans des études d’intervention visant la diminution du risque de pathologies cardiovasculaires chez certains patients.</p>

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI) représentent un groupe de pathologies fréquentes. L'apport de l'analyse anatomopathologique des prélèvements dans le cadre de ces pathologies représente un rôle non négligeable dans la prise en charge des patients atteints par ces maladies. Nous avons montré que la présence de lésions de pléxite sur la limite proximale de pièces de résection iléocaecale relative à une atteinte par la maladie de Crohn était prédictive d'une rechute de la maladie nécessitant une seconde chirurgie, pouvant ainsi guider le clinicien pour une prise en charge thérapeutique plus adaptée. D'un point de vue physiopathologique, les MICI sont des maladies dont la pathogénie reste encore en partie à élucider. Dans ce travail nous avons montré l'importance de certains acteurs comme PPAR gamma et NRLP6 dans le maintien d'un fonctionnement normal de l'intestin. Il en est de même pour une carence en donneurs de méthyles : nous avons démontré qu'une telle carence aggravait les lésions de colite induites par DSS (Dextran Sulfate Sodium) chez le rat. Afin de mieux comprendre comment une carence en donneurs de méthyles pouvait intervenir dans la pathogénie de la maladie de Crohn, nous avons étudié l'impact de cette carence sur le fonctionnement et le développement de l'intestin grêle chez des ratons issus de mères carencées en folate et en vitamine B12 durant la gestation et l'allaitement, démontrant ainsi qu'un déficit en donneurs de méthyles entraîne des conséquences sur le fonctionnement de l'intestin grêle, pouvant ainsi créer un état de prédisposition au développement de la maladie de Crohn / Inflammatory bowel diseases (IBD) are very frequent. Pathological examination in IBD management is important for the diagnosis and for the follow-up of the disease. In this study we show that submucosal plexitis in the proximal resection margins and early surgical revision after the first ileocecal resection are associated with CD recidive requiring surgical treatment. It could be very important in order to stratify patients according to their risk, identifying those who can benefit from aggressive medication regimen, possibly modifying the natural course of CD. IBD pathogenesis is not completely clarified. We show the importance of molecules as PPAR gamma and NRLP6 in intestinal homeostasis : a reduced expression of PPAR gamma and NRLP6 could predispose of IBD. The same observation is made for methyl donor deficiency (MDD): methyl deficient diet aggravates experimental colitis induced by Dextran Sodium Sulfate in rat. To understand how MDD could play a part in Crohn?s disease pathogenesis, we investigated whether MDD may affect development and functions of small intestine in rat pups from dams subjected to the MDD during gestation and lactation. MDD has dual effects on small intestine by producing dramatic effects on enterocyte differentiation and barrier function in rats. Our observations could explain how vitamin B12 and folate deficiency can play a role in Crohn?s disease development

Les basophiles sont les granulocytes les plus rares. Ils sont impliqués dans la polarisation des réponses immunitaires de type Th2, dans la différenciation des lymphocytes B et dans la protection contre les infections helminthiques. Les basophiles sont impliqués dans la modulation des réponses immunitaires, en particulier dans les maladies auto-immunes et inflammatoires. Des études récentes ont montré que les basophiles murins sont cellules présentatrices d’antigène (CPA) et induisent des réponses Th2 et IgE contre les allergènes et les infections helminthiques.Par conséquent, Nous avons exploré les fonctions des basophiles humains, en particulier comme CPA professionnelles. Les résultats montrent que les basophiles, contrairement aux cellules dendritiques et monocytes, n’expriment pas HLA-DR et les marqueurs de co-stimulations CD80 et CD86. De plus, la stimulation des basophiles par divers allergènes, comme des ligands de TLR et IgE, n’induit pas des changements dans l’expression de ces marqueurs. Enfin, nos résultats montrent que les basophiles ne favorise pas les réponses immunitaire de type Th2 ou Th17. Ainsi,notre étude montre que les basophiles humains circulant ne possèdent pas des fonctions de CPA professionnelles. Des plus, les basophiles sont impliqués dans la pathogenèse de maladies auto-immunes et inflammatoires dépendantes des réponses Th2 et médiées par les lymphocytes B. Puisque la dérégulation des basophiles joue un rôle important dans le développement des réponses immunitaires dans différentes conditions pathologiques, nous avons exploré les mécanismes de régulations qui modulent les fonctions les basophiles. En particulier, nous avons étudié le rôle suppresseur des lymphocytes T régulateurs (Tregs) CD4+CD25+FoxP3, des cellules clés dans la maintenance de l’homéostasie immune, sur les fonctions des basophiles. Nos résultats montrent que les fonctions des basophiles, contrairement à la majorité des cellules immunes, ne sont pas régulées par les Tregs. Bien au contraire, nos résultats montrent que les lymphocytes T favorisent l’activation des basophiles. En résumé, nous avons exploré de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la régulation des fonctions des basophiles humains. Ces résultats nous permettent de mieux comprendre le rôle des basophiles dans les conditions inflammatoires et dans le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. / Basophils are the rare granulocytes and play an important role in the polarization of Th2 responses, differentiation of B cells and protection against helminths. Basophils have a major influence on immune responses and various roles of these cells in autoimmune and inflammatory diseases are emerging. Recent reports showed that murine basophils function as antigen presenting cells (APCs) to induce Th2 and IgE responses to allergens and helminths. Therefore, I explored whether human basophils possess the features of APCs. I found that unlike dendritic cells (DCs) and monocytes, steady-state circulating human basophils did not express HLA-DR and co-stimulatory molecules CD80 and CD86. Basophils remained negative for these molecules following stimulation with various allergens, toll-like receptor ligands and IgE cross-linking.Unlike DCs, basophils did not promote Th2 and Th17 responses. Together, these results demonstrate the inability of circulating human basophils to function as professional APC. Further, basophils were also reported to be implicated in the pathogenesis of Th2 –associated and B cell-mediated autoimmune and inflammatory diseases. Considering the impact of dysregulated function of basophils on the outcome immune responses in various pathological conditions, it was essential to investigate the regulatory mechanisms by which basophil functions are kept in check. As CD4+CD25+FoxP3+ regulatory T cells (Tregs) are critical for the maintenance of immune homeostasis, I sought to investigate the interaction of Tregs with human basophils and its repercussion on basophil functions. My results indicated that unlike other immune cells that aresusceptible to Treg-mediated suppression, basophils are refractory to regulatory mechanism of Tregs. On the contrary I found that T cells could promote activation of basophils. My results thus provided an insight on cellular and molecular basis of regulation of human basophil functions. These data will have a repercussion in understanding role of basophils ininflammatory conditions and in designing therapeutic strategies.

De nos jours, de nombreuses maladies chroniques telles que le cancer ou l’arthrose nécessitent encore de nouvelles modalités de traitement. Des biomatériaux naturels capables de véhiculer des substances actives font partie des solutions à cette problématique. Récemment, des travaux ont été menés sur un nouveau type de biomatériau, les Complexes de Polyélectrolytes Compacts (CoPEC). Dans le cadre de cette thèse, des CoPEC à base de polyélectrolytes biosourcés, le chitosan et l’alginate, fonctionnalisés avec la β-cyclodextrine (βCD) ont été formulés. Le CoPEC βCD-chitosan/alginate, non-cytotoxique, a présenté des propriétés anti-inflammatoires intrinsèques dans le cadre d’un modèle in vitro d’inflammation. De plus, ce CoPEC a présenté une capacité à contenir et relarguer deux substances actives hydrophobes modèles, le piroxicam et la prednisolone. Enfin, une stratégie d’inclusion de substances actives hydrophiles au sein du matériau a été mise en œuvre. Le nouveau CoPEC est prometteur car il peut exposer un effet anti-inflammatoire intrinsèque et d’autres effets thérapeutiques via l’inclusion de substances actives au sein des cyclodextrines. / Nowadays, many chronic diseases, such as cancer or osteoarthritis, still need new modalities of treatment. Natural biomaterials able to convey active substances represent a solution to this problematic. Lately, several research works have been conducted on a new type of biomaterial named Compact Polyelectrolyte Complexes (CoPEC). As part of this thesis, CoPEC have been prepared from two biosourced polyelectrolytes, chitosan and alginate, functionalized with β-cyclodextrin (βCD). Through an in vitro inflammation model, the non-cytotoxic βCD-chitosan/alginate CoPEC has displayed intrinsic anti-inflammatory properties. Moreover, this CoPEC has demonstrated a capacity to host and release piroxicam and prednisolone, two model hydrophobic active substances. Finally, a strategy to include hydrophilic active substances into the material has been implemented.Thus, the newly CoPEC is promising because it can exhibit an intrinsic anti-inflammatory effect as well as other therapeutic effects through the inclusion of active substances into the cyclodextrins.