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

PEDF (pigment epithelium derived factor) joue un rôle de gène suppresseur de tumeurs dans plusieurs cancers humains. PEDF est impliqué entre autres dans l'arrêt de la prolifération, dans la migration et dans le potentiel d'invasion de plusieurs modèles cellulaires tumoraux. PEDF est également impliqué dans l'apoptose et aussi dans l'inhibition du processus d'angiogénèse chez les cellules endothéliales de plusieurs organes. Notre laboratoire a démontré que PEDF est modulé à la hausse dans des cellules épithéliales intestinales déficientes pour l'expression de NCOR1 (nuclear receptor corepressor 1). Cependant, le lien transcriptionnel entre ces molécules et le rôle de PEDF au sein de l'épithélium intestinal demeurent peu élucidés. L'hypothèse de ce travail fut que la transcription du gène PEDF est contrôlée par NCOR1 au niveau des cellules épithéliales intestinales humaines et que PEDF agit comme gène suppresseur de tumeurs dans ce contexte. Nos résultats ont permis de démontrer que le gène PEDF est régulé transcriptionnellement par les récepteurs à l'acide rétinoïque et par le corépresseur NCOR1. Des analyses de PCR en temps réel ont permis de montrer une distribution spécifique de PEDF au sein des diverses lignées cellulaires cancéreuses colorectales. Les résultats obtenus ont montré que seules quelques lignées cellulaires cancéreuses colorectales expriment PEDF. Les niveaux d'expression des régulateurs de PEDF identifiés précédemment (NCOR1, RAR[alpha] et RXR[alpha]) ont été mesurés par PCR quantitatif en relation avec les variations d'expression de PEDF au sein des lignées cancéreuses colorectales humaines. Des immunofluorescences et des immunobuvardages ont montré que la protéine PEDF est détectable au niveau des cellules épithéliales localisées au niveau des villosités intestinales du jéjunum et de l'illéon chez le foetus humain. Les modèles DLD1, HT29 et HCT116 qui ne possède [i.e. possèdent] qu'une faible expression de PEDF ont été utilisés afin de moduler à la hausse l'expression de PEDF et ainsi pouvoir étudier l'impact de cette protéine dans ces modèles. La surexpression de PEDF dans les cellules DLD1 a permis d'observer un ralentissement de la prolifération de celles-ci. Des essais de croissance en absence d'ancrage en utilisant les cellules DLD1, HT29 et HCT116 ont montrés [i.e. montré] que PEDF est capable de ralentir la croissance en absence d'ancrage des cellules DLD1 et HT29, mais pas des cellules HCT116. Des essais préliminaires d'angiogenèse in vivo ont permis de suggérer que la surrexpression [i.e. surexpression] de PEDF dans les cellules HT29 pourrait réguler négativement l'angiogenèse tumorale de même que le processus de croissance tumorale. Finalement, le statut d'expression de PEDF a été mesuré dans une banque de tissus provenant de patients atteints de cancer colorectal. Les résultats obtenus lors de ces travaux suggèrent que PEDF joue un rôle fonctionnel au sein de l'épithélium intestinal et supportent l'hypothèse selon laquelle PEDF agit en tant que gène suppresseur de tumeurs dans les cellules épithéliales intestinales humaines.

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

L'acide rétinoïque (AR), la forme active de la vitamine A, est une molécule essentielle au cours du développement et dans le cerveau adulte. La signalisation par l'AR implique deux familles de récepteurs nucléaires: les récepteurs de l'AR (Rar α, β et γ) et les récepteurs des "rexinoïdes" (Rxr α, β et γ) et les enzymes de la famille rétinaldéhyde déshydrogénases, les Raldhs (Raldh1, 2, 3). Rarβ et/ou Raldh1 montrent des profils d'expression spatio-temporelle spécifiques dans le striatum et la substance noire pars compacta (SNc), les structures appartenant au système dopaminergique nigro-striée, ce qui suggère que l'AR pourrait jouer un rôle important dans le développement et les fonctions post-natales du ce système. Dans ce travail, je montre que l'ablation de Rarβ conduit à un déficit de la neurogenèse de neurones épineux moyens (MSN) GABAergiques dans le striatum. Le nombre de neurones exprimant les récepteurs dopaminergiques D1 et D2, qui définissent les populations distinctes des MSN, sont réduit chez les souris Rarβ-/-. Ces déficits cellulaires conduisent à la signalisation dopaminergique perturbée et une coordination motrice réduite chez les souris Rarβ-/-. L'ablation de Raldhl, l'enzyme de synthèse de l'AR présent dans le striatum postnatal, conduit à des déficits cellulaires et comportementaux similaires aux souris Rarβ-/-. Ces résultats montrent que l'AR produit en conditions physiologiques par Raldh1 est essentiel au maintien des MSN. Enfin, j'ai trouvé que l'ablation de Raldh1, qui est également connu comme le marqueur spécifique le plus précoce des neurones dopaminergiques dans le mésencéphale embryonnaire, conduit à des anomalies du développement dans le SNc.

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

L'acide rétinoïque (AR), la forme active de la vitamine A, est une molécule essentielle au cours du développement et dans le cerveau adulte. La signalisation par l’AR implique deux familles de récepteurs nucléaires: les récepteurs de l’AR (Rar α, β et γ) et les récepteurs des "rexinoïdes" (Rxr α, β et γ) et les enzymes de la famille rétinaldéhyde déshydrogénases, les Raldhs (Raldh1, 2, 3). Rarβ et/ou Raldh1 montrent des profils d'expression spatio-temporelle spécifiques dans le striatum et la substance noire pars compacta (SNc), les structures appartenant au système dopaminergique nigro-striée, ce qui suggère que l’AR pourrait jouer un rôle important dans le développement et les fonctions post-natales du ce système. Dans ce travail, je montre que l’ablation de Rarβ conduit à un déficit de la neurogenèse de neurones épineux moyens (MSN) GABAergiques dans le striatum. Le nombre de neurones exprimant les récepteurs dopaminergiques D1 et D2, qui définissent les populations distinctes des MSN, sont réduit chez les souris Rarβ-/-. Ces déficits cellulaires conduisent à la signalisation dopaminergique perturbée et une coordination motrice réduite chez les souris Rarβ-/-. L’ablation de Raldhl, l’enzyme de synthèse de l’AR présent dans le striatum postnatal, conduit à des déficits cellulaires et comportementaux similaires aux souris Rarβ-/-. Ces résultats montrent que l’AR produit en conditions physiologiques par Raldh1 est essentiel au maintien des MSN. Enfin, j'ai trouvé que l’ablation de Raldh1, qui est également connu comme le marqueur spécifique le plus précoce des neurones dopaminergiques dans le mésencéphale embryonnaire, conduit à des anomalies du développement dans le SNc. / Retinoic acid (RA), the bioactive derivatives of vitamin A, is well known for its critical role in development and homeostasis of the nervous system. RA signaling depends on activities of RA-producing enzymes, such as retinaldehyde dehydrogenases (Raldh1, 2, and 3) and two classes of retinoid receptors: retinoic acid receptors (Rar α, β, γ) and retinoid X receptors (Rxr α, β, γ). Rarβ and/or Raldh1 show specific expression profile in the pre- and postnatal striatum and the substantia nigra pars compacta (SNc), the component structures of the nigrostriatal dopaminergic system, suggesting an essential role of RA during their development and homeostasis. Obtained results show that Rarβ ablation affects development of discrete sub-population of medium spiny GABAergic neurons (MSN) during neurogenesis of the striatum resulting in its disturbed cytoarchitecture after birth. The number of dopamine D1 and D2 receptor positive neurons, which define neuroanatomically and molecularly distinct populations of MSNs are reduced in Rarβ-/- mice. The cellular deficits result in compromised activities of dopamine receptor specific ligands and behavioral abnormalities consistent with striatal dysfunction. Moreover, similar cellular and behavioral deficits are found in the mice with null mutation in Raldh1 (Raldh1-/-), the major RA provider to the adult striatum, suggesting specific role of RA in the postnatal physiology of the structure. Finally, I found that compromised RA signaling by ablation of Raldh1, which is also known as the earliest specific marker of developing midbrain dopaminergic neurons, leads to impaired development of the SNc.

L'acide rétinoïque (AR) est un morphogène dérivé de la vitamine A, qui intervient dans le contrôle de l'organogenèse, de la prolifération et de la différenciation cellulaires chez les Chordés. Dans ce contexte, nous avons étudié les régulations spatio-temporelles de la voie de signalisation de l’AR au cours du développement de l’amphioxus, en mettant l'accent sur l’espèce européenne Branchiostoma lanceolatum.Nous avons tout d'abord inhibé ou activé la voie de signalisation de l’AR lors du développement embryonnaire en traitant des embryons d’amphioxus à des doses variables de composés pharmacologiques interférant avec le métabolisme des rétinoïdes. Grâce à l’utilisation d’outils mathématiques spécifiques, nous avons établi un schéma détaillé des effets des traitements effectués sur le développement du système nerveux central (SNC) et du pharynx chez l’amphioxus en nous basant sur l’expression de gènes marqueurs de tissus spécifiques. À l’issue de cette première analyse, nous avons par la suite étudié les effets d’une perturbation de la signalisation de l’AR à des points clés du développement chez l’amphioxus lors de la régionalisation du SNC et du pharynx. Nous avons ainsi montré que la voie de signalisation de l’AR intervient dans la régionalisation de l’axe antéro-postérieur via le contrôle des gènes hox dès le stade gastrula et jusqu’aux stades larvaires. En outre, nous avons réalisé l'étude préliminaire du gène homologue chez l’amphioxus du gène aldh1a2 des Vertébrés, et avons démontré que la régulation du niveau de synthèse de l’AR au cour du développement est conservée entre l’amphioxus et les Vertébrés. Finalement, nous avons montré que la voie de l’AR participe également à la morphogenèse caudale chez l’amphioxus, et que le mécanisme impliqué semble différent de celui proposé chez les Vertébrés où l’AR contrôle la structuration de la nageoire caudale par le ciblage des tissus mésenchymateux. / Retinoic acid (RA) is an endogenous vitamin A-derived morphogen. In this context, we studied the spatiotemporal roles of RA signaling in amphioxus development, focusing on the European amphioxus species: Branchiostoma lanceolatum. We first created excess and insufficiency models of RA signaling by exposing amphioxus embryos to series of doses of different pharmacological compounds targeting either the RA receptors or the RA metabolism machinery. By introducing the important mathematical concept of a Cartesian coordinate system founded by René Descartes, we created detailed diagrams of the concentration-dependent defects caused by RA signaling in the central nervous system (CNS) and pharynx of amphioxus by evaluating the statistical significances of tissue-specific marker gene expression in labeled embryos. This analysis yielded a very detailed description of the sensitivities of the developing amphioxus CNS and pharynx to altered RA signaling levels. Following this initial challenge, we correlated the effects of altered RA signaling levels with key amphioxus developmental stages characterized by structural transitions in CNS and pharynx. We show that hox-mediated RA signaling in axial patterning is active beyond the gastrula stage and might be maintained until at least early larval stage, with possible roles in more regionalized axis formation and organ induction. In addition, we carried out a preliminary study on a RA synthesizing gene in amphioxus, called aldh1a, a possible homolog of the vertebrate aldh1a2 gene, demonstrating that the feedback between RA signaling and RA synthesizing levels has emerged before the split of the cephalochordate and vertebrate lineages. Moreover, we are able to show that RA signaling also participates in tail fin morphogenesis in amphioxus by a mechanism that is probably not comparable to that in vertebrates, where RA modulates caudal fin patterning through targeting mesenchymal derivatives.