Th.--Méd.--Montpellier, 1911-1912. / Montpellier, 1911-1912, n ° 6.

Le milieu interstellaire est un élément essentiel des galaxies. Il est en effet la matrice de la formation des étoiles et des planètes. Il est composé de gaz et de poussières interstellaires. Il est généralement admis que la présence de molécules organiques complexes (COM) est due aux réactions en phase gazeuse. Toutefois, la synthèse de certaines espèces clés (i.e. H2,H2O, CO2, etc.) nécessite l'intervention des réactions en phase solide c'est à dire sur les grains de poussière. Plus de 200 molécules, dont des COM, ont été détectées dans l'ISM. et les enveloppes circumstellaires. Certaines de ces COM contiennent déjà du carbone, de l'oxygène, et de l'azote, qui sont les principaux éléments chimiques de la composition des molécules à partir desquelles la vie terrestre s'est construite. L'objectif de cette thèse est de comprendre les processus physiques et chimiques (diffusion, désorption et réactivité) qui se produisent sur les grains de poussière interstellaire. Plus spécifiquement, ma thèse se concentre sur l’étude de la désorption et de la réactivité des espèces azotées qui peuvent mener à des COM par des processus liés à l'hydrogénation. Toutes les expériences ont été réalisées avec l'expérience VENUS située au laboratoire LERMA à l'université de Cergy Pontoise, France. VENUS est composée d'une chambre à ultra-vide (UHV), appelée chambre principale, dotée d'une pression de base d'environ 10-10 mbar. Des atomes/molécules sont dirigées vers un porte-échantillon dans la chambre UHV au moyen d'un système à quatre faisceaux séparés. La température du porteéchantillon peut être contrôlée entre 7 K à 400 K. Les produits sont sondés par spectrométrie de masse et spectroscopie infrarouge par réflexion en adsorption. Différents environnements ont été utilisés : surface d'or ou substrats de glace d'eau (glace amorphe compacte ou poreuse et glace cristalline) pour imiter les différents environnements astrophysiques. Nous avons procédé à des expériences impliquant certains atomes et molécules comme l'hydrogène, le deutérium, l'oxygène, le CO, N2, NO, H2O, H2O, H2CO, CH3CN et CH3NC. Ces espèces ont été déposées sur une surface froide maintenue à 10 K (et jusqu'à 40 K). CO et N2 ont été déposés sur des substrats de glace d'eau pour étudier les différents comportements des adsorbats ainsi que la distribution des énergies de désorption et le mécanisme de ségrégation. Nous avons étudié l'efficacité de la pénétration des atomes (oxygène et hydrogène) dans la glace d'eau poreuse. Nous avons utilisé le NO comme traceur chimique. A partir de l'analyse de la consommation de NO, nous avons estimé la pénétration des atomes O ou D à travers la glace d'eau poreuse. Nous avons procédé à de nouvelles expériences sur l'hydrogénation du NO et nous avons constaté qu'il existe une barrière d'activation à l'étape HNO + H. Cependant, les atomes H peuvent traverser cette barrière d'activation par effet tunnel sur une surface maintenue à 8 K. Nous avons montré que l'hydroxylamine (NH2OH) est le principal produit de l'hydrogénation du NO à basse température, mais que le N2O est le principal produit à haute température. Nous présentons également les voies chimiques possibles de formation du formamide (NH2CHO) , molécule clé de la chimie pré-biotique, par co-hydrogénation de NO et de H2CO sur une surface froide (typiquement à 10 K). Nous avons analysé et montré l'efficacité de cette voie de formation du formamide sur les grains interstellaires. Nous avons montré que le réseau chimique de l'hydrogénation du CH3CN et du CH3NC est complexe et se fait par différents mécanismes qui sont en compétition. Nous avons mesuré et montré que l'hydrogénation est le mécanisme dominant. De plus, la présence de H2O augmente l'efficacité réactive. De nombreux processus chimiques en phase solide ont été simulés dans le contexte astrophysique de la formation de COM. / The interstellar medium is a key component of galaxies which is the matrixof the formation of stars and planets. It is composed of interstellar gas and dust grains. The presence of complex organic molecules (COMs) can be understoodvia reactions in the gas phase. However, the synthesis of some key species (i.e H2, H2O, CO2, etc) needs the intervention of the solid-state reactions on dust grains surface. More than 200 molecules including COMs have been detected in ISMand circumstellar shells. Some of these COMs already contain carbon, oxygen,and nitrogen, which are the main chemical elements in the composition of themolecules on which terrestrial life is built. The aim of this thesis is to understand physical and chemical processes (i.e diffusion, desorption, and reactivity) occurring on interstellar dust grains. More specifically, my thesis focuses on the investigation of desorption and reactivity of nitrogen bearing species that lead to COMs by hydrogenation related processes.All experiments were performed with the VENUS set-up located at the LERMACergy laboratory in the university of Cergy Pontoise, France. VENUS is composedof an Ultra High Vacuum (UHV) chamber, so called the main chamber, with abasis pressure around of 10 −10 mbar. Atoms/molecules were injected onto a sample holder in the UHV chamber through a separated four beamline system. The sample holder is controlled in temperature from 7 K to 400 K. Products are probed by using mass spectrometer and reflection adsorption infrared spectroscopy. Different solid states environments have been used: gold surface or water ice substrates (compact amorphous solid water, porous amorphous solid water, and crystalline ice) to mimic different the astrophysical environments.We proceeded experiments involving some atoms and molecules such as hydrogen,deuterium, oxygen, CO, N2, NO, H2O, H2CO, CH3CN, and CH3NC. These specieswere deposited on the cold surface held at 10 K (up to 40 K). CO and N2 weredeposited on water ice substrates to study different adsorbed behaviours as well as the distribution binding energy and the segregation mechanism. We studied theefficiency of atoms (i.e oxygen and hydrogen) penetration into porous water ice.We used NO as a chemical tracer for the penetration of O and H atoms throughwater ice. From the analysis of the consumption of NO, we estimated the penetra-tion of O or D atoms through porous water ice. We proceed new experiments onthe hydrogenation of NO and found that there is an activation barrier at HNO H step. However, H atoms can cross the activation barrier via quantum tunnelingon the cold surface maintained at 8 K. We indicated that hydroxylamine (NH2OH)is the major product of the hydrogenation of NO at low temperatures, but N2O isthe major product at high temperatures. We also present possible chemical path-ways of the pre-biotic formamide (NH2CHO) through the co-hydrogenation of NOand H2CO on the cold surface (typically at 10 K). Simultaneously, we analysedand discussed the efficient formation route of formamide on interstellar grains. We showed that the chemical network of the hydrogenation of CH3CN and CH3NC iscomplex and takes place via different mechanisms which tend to be competitive.We measured and indicated that the hydrogenation is the dominant mechanism.Furthermore, H2O is always raising the reactive efficiency.

Thèse d'exercice : Pharmacie : Université de Nantes : 2007. / Bibliogr.

Thesis (Ph. D.)--Dalhousie University, 1999. / Includes bibliographical references.

Ce travail de recherche porte sur le développement d’une plateforme microfluidique de type laboratoire sur puce pour la mesure du pouvoir infectieux d’agents pathogènes présents dans l’eau. La principale fonction étudiée dans ce manuscrit est la concentration de parasites en suspension dans un liquide. La manipulation des microparticules est basée sur l’emploi de forces électrocinétiques. Une analyse numérique en deux et trois dimensions apporte des informations qualitatives. Elle permet également d’extraire les valeurs géométriques clés des électrodes employées pour la concentration des microparticules. Ces premiers résultats théoriques sont confirmés expérimentalement à l’aide de deux dispositifs contenant une grande variété de concentrateurs. A partir des éléments théoriques et expérimentaux, nous concevons un concentrateur optimisé. Il est intégré dans un dispositif employant la technique de déplacement de goutte par électromouillage sur diélectrique (EWOD). Ce système est employé selon trois modes : concentrateur, extracteur et séparateur. Des oocystes de Cryptosporidium et des kystes de Giardia lambia sont utilisés pour la caractérisation du dispositif. Enfin, des résultats préliminaires de cultures cellulaires sur des surfaces fonctionnalisées à l’échelle de la centaine de micromètres permettent d’envisager le développement d’une plateforme microfluidique complète d’analyse du pouvoir infectieux d’agents pathogènes du genre Cryptosporidium. / This work focuses on the development of a microfluidic platform (lab on a chip) for the measurement of pathogens infectivity power in water. The main function studied in this manuscript is the concentration of parasites suspended in a liquid. The manipulation of microparticles is based on the use of electrokinetic forces. Numerical analysis in two and three dimensions provides qualitative information. It can also extract the geometric key values of electrodes used for the concentration of the microparticles. These theoretical results are confirmed experimentally using two devices containing a wide variety of concentrators. From the theoretical and experimental results, we design an optimized concentrator. It is integrated in a system allowing droplet motion by electrowetting on dielectric (EWOD). This system is used in three modes: concentrator, extractor and separator. Cryptosporidium oocysts and Giardia lamblia cysts are used for the characterization of the device. Preliminary results of cell culture on surfaces functionalized at scale of hundreds of microns allow to consider the development of a complete microfluidic platform for infectivity analysis of pathogenic agent such as Cryptosporidium.

La stimulation cérébrale profonde (SCP) est une procédure chirurgicale utilisée dans le traitement de divers contextes pathologiques. Ce système, composé d’électrodes implantées dans une région cible du cerveau et d’un neurostimulateur reliés par un fil, permet de délivrer un courant électrique dans une région voulue du cerveau. À ce jour, les mécanismes d’action de la SCP et les effets cellulaires qu’elle engendre demeurent mal connus. Cette problématique découle du fait qu’il existe peu de prototypes de micro-stimulation dans le domaine de la recherche, sans compter que ceux-ci ne répondent pas bien aux critères de cette recherche. Mes travaux de maîtrise visaient donc à développer un système de microstimulation pouvant être utilisé chez la souris et de développer et valider toutes les techniques nécessaires à l’implantation de ce système chez la souris. Au terme de ces travaux, nous avons développé un système de micro-stimulation : 1) utilisable chez la souris 2) pour des protocoles de stimulation chronique de longue durée (jusqu’à 1 mois), 3) possédant des paramètres électriques, semblables à ceux utilisés chez l’humain en clinique, 4) pouvant être ajustés à différents contextes pathologiques. Nous avons aussi développé toutes les techniques nécessaires à son implantation chez la souris. Cet outil novateur permettra d’approfondir notre connaissance des mécanismes d’action et des mécanismes cellulaires sous-jacents aux effets de la SCP et pourra mener, à long terme, à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques. / Deep brain stimulation (DBS) is a surgical procedure used in the treatment of various pathologies. This system, composed of electrodes implanted in a target area in the brain and of a neurostimulator connected by a wire, allows the delivery of an electrical current in a specific area in the brain. To this day, mechanisms of action and cellular effects resulting from DBS remain poorly understood because of a lack of micro-stimulation tools available in the domain and by the fact that these tools do not properly address requirements of this research. To address this challenge, the objectives of my master’s research were to develop a micro-stimulation system usable in mice and to develop and validate required techniques to make this system work in small-sized rodents. Through this study, we have developed a micro-stimulation system that is : 1) usable in mice, 2) able to sustain a long term chronic stimulation (up to 1 month), 3) similar to those used in human in terms of electrical parameters and 4) offering the possibility of adjusting those parameters to various pathological contexts. We also developed the required techniques for its use in mice. This novel tool will allow to deepen our knowledge on the mechanisms of action and cellular mechanisms underlying DBS effects and possibly lead to the identification of new therapeutic targets.

Le contexte de cette thèse expérimentale est l'astrophysique de laboratoire. Le but des expériences réalisées à l'aide des lasers de puissance est l'étude de l'évolution des jets d'étoiles jeunes et leurs interactions avec le milieu interstellaire. L'existence des lois d'échelle permet de relier les résultats acquis en laboratoire aux problématiques astrophysiques via les nombres sans dimension. Ces paramètres assurent la similarité entre les deux domaines. Il est par conséquent essentiel de mesurer l'ensemble des paramètres plasmas nécessaires pour calculer ces nombres sans dimension afin de vérifier les lois d'échelle. Dans ce contexte, nous avons réalisé au cours de cette thèse des expériences laser pour étudier la formation et l'évolution de jets de plasma dans le vide puis en interaction avec un milieu ambiant gazeux. L'évolution du jet de plasma a été mesurée à l'aide de nombreux diagnostics visibles (interférométrie, pyrométrie) permettant de mesurer sa vitesse, sa température et sa morphologie. A l'aide d'un diagnostic de radiographie X nous avons également sondé la densité du jet de plasma permettant, avec les diagnostics visibles, de déterminer l'ensemble des paramètres sans dimension correspondant aux jets d'étoiles jeunes. Enfin, l'utilisation d'une buse de gaz d'argon a permis de simuler le milieu interstellaire et d'étudier l'interaction du jet avec ce milieu ambiant. Pour ce dernier, nous avons implanté un diagnostic de radiographie protonique afin de sonder la zone d'interaction entre le jet et le gaz.

Des effets bénéfiques des estrogènes sont rapportés dans diverses maladies mentales et neurodégénératives. Pour comprendre les mécanismes d'action des estrogènes au cerveau, nous avons étudié la modulation du 17β-estradiol au cerveau de singes ovariectomisés sur les systèmes dopaminergiques, sérotoninergiques et les voies de signalisation Akt/GSK3. Dans l'étude de la modulation des récepteurs sérotoninergiques 5-HT₁A et 5-HT₂A par le 17β-estradiol chez le singes MPTP ovariectomisés à long-terme, les résultats indiquent que le 17B-estradiol diminue la densité des autorecepteurs 5-HT₁A et augmente la densité des récepteurs 5-HT₂A, cette augmentation des récepteurs sérotoninergiques par le 17β-estradiol suggère l'utilisation de cette hormone pour augmenter l'activité sérotoninergique en complément à un traitement antidépresseur chez les femmes ménopausées avec des troubles de l'humeur. Dans le l'étude sur la modulation de 17B-estradiol du transporteur de la sérotonine SERT, nos résultats indiquent que la densité du SERT est réduite chez les singes MPTP ovariectomisés à long-terme modelant la maladie de Parkinson et qu'une traitement chronique avec le 17β-estradiol augmente la liaison spécifique du SERT plus chez les singes ovariectomisés à court-terme qu'à long-terme. Et finalement dans l'étude de la modulation par le 17β-estradiol des voies de signalisation Akt/GSK3, les résultats montrent qu'un traitement chronique avec le 17β-estradiol augmente le transporteur DAT et active la voie de signalisation Akt/GSK3 chez les singes ovariectomisés à court-terme. Ces résultats pourraient êtres considérés pour élaborer de nouvelles approches thérapeutiques ou des combinaisons de médicaments pour les maladies du cerveau.

La biologie des sites de contact entre organelles est une nouvelle branche de la biologie cellulaire qui étudie comment les organelles coopèrent ensemble pour coordonner des activités cellulaires complexes. Le premier contact de ce type à être décrit de manière fonctionnelle est celui qui est formé par le réticulum endoplasmique lisse (RE) et la mitochondrie, la MAM (Mitochondria-Associated ER Membrane). La MAM coordonne en effet les échanges de phospholipides et de calcium entre ces deux organelles. Cependant, on ignore si les mitochondries peuvent également former des contacts fonctionnels avec d'autres types de RE. Pour combler ce manque de connaissances, j'ai contribué, dans ma thèse, à étudier pour la première fois l'organisation morphologique et la fonction du contact entre l'ER brut et les mitochondries. Grâce à l'utilisation de la microscopie électronique (EM) et de la tomographie 3D, j'ai contribué à découvrir l'existence d'un nouveau type d'ER brut, que nous avons appelé wrappER, qui enveloppe étroitement les mitochondries dans les hépatocytes hépatiques de la souris. Sa caractérisation biochimique a révélé la présence de protéines et de transcrits impliqués dans la biogenèse des lipoprotéines de très basse densité (VLDL). De plus, mes études ont permis d'établir que la protéine Rrbp1 sert à lier les deux organelles et de découvrir que sa dérégulation dans le foie de la souris est caractérisée par une augmentation de la distance entre la mitochondrie et le wrappER ainsi qu'une diminution du taux de sécrétion des VLDL. Sur la base de ces résultats, nous avons proposé que les contacts wrappER-mitochondrie participent à l'homéostasie des lipides en régulant le taux de sécrétion des VLDL. / The biology of inter-organelle contact sites is a new branch of cell biology that studies how organelles cooperate together to coordinate complex cellular activities. The first contact of this type to be functionally described was that that is formed by the smooth endoplasmic reticulum (ER) and the mitochondrion, the MAM (Mitochondria-Associated ER Membrane). The MAM indeed coordinates phospholipid and calcium exchanges between these two organelles. However, whether mitochondria can also form functionally competent contacts with other types of ER remains unknown. To fill this gap of knowledge, in my thesis I contributed to investigate for the first time the morphological organization and the function of the contact between the rough-ER and the mitochondria. Through the use of electron microscopy (EM) and 3D tomography, I have contributed to discover the existence a new type of rough-ER, which we called wrappER, that closely wraps the mitochondria in the liver hepatocytes of the mouse. Its biochemical characterization revealed the presence of proteins and transcripts involved in the biogenesis of the very low-density lipoproteins (VLDL). Furthermore, my studies have helped establish that the Rrbp1 protein serves to tether between the two organelles and discovered that its down-regulation in the mouse liver is characterized by an increase in the distance between mitochondrion and wrappER as well as to a decrease in the secretion rate of VLDL. Based on these results, we have proposed that wrappER-mitochondrion contacts participate in lipid homeostasis by regulating the rate of VLDL secretion.

L'obésité et ses pathologies associées telles que la résistance à l'insuline, le diabète de type 2 et la stéatose hépatique non-alcoolique deviennent des enjeux de santé publique. Le foie est un organe majeur dans le contrôle de l'homéostasie du glucose corporel. À l'heure actuelle, les modèles de lignées cellulaires d'hépatome sont les principaux modèles d'étude in vitro disponibles pour approfondir la physiologie hépatique. Malheureusement, l'expression et les fonctions des protéines dans ces cellules diffèrent de la réalité in vivo. Les hépatocytes primaires représentent une plateforme attractive dans l'étude des maladies métaboliques car ils conservent la plupart des fonctions hépatiques in vivo. Une limitation fondamentale de la culture des hépatocytes primaires de souris correspond au déclin métabolique après leur isolement. En quelques jours, les cellules primaires se dédifférencient en une lignée cellulaire inférieure entraînant une perte des fonctions spécifiques et une modification de l'expression des gènes. Avec ce projet, nous avons étudié les hépatocytes primaires de souris en culture en présence de petites molécules modulant des voies spécifiques liées à la transition épithéliale à mésenchymateuse, un processus conduisant à la dédifférenciation dans les hépatocytes primaires isolés de souris. Nous avons constaté que des petits inhibiteurs chimiques du remodelage du cytosquelette préservaient partiellement l'expression de certains marqueurs hépatiques et épithéliaux tels que l'albumine, la Zonula-1 et l'occludine. De plus, nos résultats ont révélé que les hépatocytes primaires de souris en culture perdaient la réponse à l'insuline mais maintenaient la réponse au glucagon sur la gluconéogenèse bien que les valeurs soient beaucoup plus faibles après 7 jours de culture par rapport au jour 1. L'ensemble de nos résultats suggèrent que la réduction mécanique de la tension via l'inhibition du remodelage du cytosquelette pourrait être une voie à suivre pour générer un modèle in vitro fonctionnel d'hépatocytes primaires de souris à long-terme dans l'étude des maladies métaboliques. / Obesity and its related pathologies insulin resistance, type 2 Diabetes and non-alcoholic fatty liver disease are becoming one of the major health hazards of modern world. The liver is a major organ in the control of body glucose homeostasis. Nowadays, hepatoma cell lines are in vitro study models available to further study liver physiology. Unfortunately, protein expression and functions in these cells differ from the in vivo reality. Primary hepatocytes are an attractive platform in the study of metabolic diseases because they retain most in vivo hepatic functions. A fundamental limitation of the culture of primary mouse hepatocytes is the metabolic decline taking place after isolation in these cells. Within few days isolated primary cells dedifferentiate into an inferior cell lineage losing specific functions and changing gene expression. Here, we studied primary mouse hepatocytes in culture in the presence of small molecules that modulate specific pathways related to epithelial to mesenchymal transition, a process leading to dedifferentiation in isolated primary mouse hepatocytes. We found that small chemical inhibitors of cytoskeletal changes partially preserved the expression of some hepatic and epithelial markers such as albumin, Zonula-1 and occludin. Furthermore, our results revealed that primary mouse hepatocytes in culture lost the response to insulin but maintained the response to glucagon on gluconeogenesis although the values decreased after 7 days in culture compared to day 1. Taken together, our results suggest that reducing mechanical tension by inhibiting cytoskeletal remodeling could be a way to follow to generate a functional in vitro model of long-term primary mouse hepatocytes to study metabolic diseases.