L'objectif de cette thèse est d'étudier la sensibilité des lignes cellulaires du cancer du sein BTCL aux agents stabilisants des microtubules (taxanes et ixabépilone) afin de: 1 - identifier la pharmaco-génomique prédictif de la réponse (résistance / sensibilité) comme une signature moleculaire, et de valider cette signature sur d'autres études dont les données génomiques sont disponibles en ligne, donc mis l'expression des gènes prédictifs de GES pour Tax- sensibilité (333 gènes ) et Ixa-sensibilité (79 gènes) ont été définis, et les Taxanes prédicateurs GES a considérablement prédit Pac-sensibilité dans BTCL, et pathologiques réponse complète à base de Pac-chimiothérapie néoadjuvante chez les patients du cancer du sein. 2 - étudier le rôle des cellules souches du cancer (ALDH +) sur la réponse thérapeutique aux Taxanes et donc, Nous identifions quatre lignes BTCL qui présentent un enrichissement significative dans le pourcentage et le nombre absolu de ALDELFUOR cellules positives dans chacun de ces quatre BTCLs après 5 jours de traitement par le paclitaxel, en contraste avec les résultats précédents, nous avons constaté que dans ces autres 3 BTCLs le phénomène est inversé avec la diminution significative du pourcentage et le nombre absolu de cellules positives ALDELFUOR trouve dans chacun de ces trois BTCLs après 5 jours du traitement par le paclitaxel. Une signature moléculaire de SCC résistant / sensible de 243 pb avec 179 gènes dont 152 gènes sont régulés à la hausse et 27 gènes régulés à la baisse au CSC résistantes au paclitaxel, une sorte prédicteurs génomiques pour Tax - sensibilité au CSC résistantes au paclitaxel peut être dérivée à partir BTCL et peut être utile pour mieux comprendre les mécanismes de résistance aux taxanes et de l'implication de la CSC dans cette résistance, afin de mieux sélectionner des traitements cytotoxiques chez les patients du cancer du sein et l'identification des d'autres marqueurs potentiels de thérapies ciblées dans l'avenir. 3 - Nous avons testé l'impact de l'altération des paramètres génomiques et protéiques ou les mutations de certains gènes comme tau (MAPT), K-alpha tubuline (TUB A1B) tubuline alpha-6 (A1C TUB) tubuline beta 3 (TUBB3) et stathmine (STMN1), malheureusement nous n'avions jamais identifier une mutation pour être corrélée à la réponse des BTCL aux Taxanes. 4 - Nous essayons d'étudier au niveau de protéines par immunohistochimie sur le tissu de micro-array et cyto-micro-array pour certains paramètres qui ont été déjà prouvé (in vitro) pour être corrélée à la réponse aux Taxanes, (cette partie est en fait en cours). / The aim of this thesis is to study the sensitivity of breast cancer cell lines BTCL to microtubule-stabilizing agents (Taxanes and ixabepilone) in order to:1- identify pharmaco-genomic predictor of response (resistance /sensitivity) as a molecular signature, and to validate this signature on others studies of which the genomic data are available on line, so gene expression set GES predictors for Tax-sensitivity (333 genes) and Ixa-sensitivity (79 genes) were defined, and the Taxanes GES predictors has significantly predicted Pac-sensitivity in BTCL, and pathological complete response to Pac-based neo-adjuvant chemotherapy in BC patients.2- study the role of cancer stem cell (ALDH+) on the therapeutic response to Taxanes and their we identify 4 BTCLs which present a significant enrichment in the percentage and the absolute numbers of ALDELFUOR-positive cells found in each of these 4 BTCLs after 5 days of treatment by Paclitaxel , In contrast to the previous results we found that in others 3 BTCLs these phenomenon is inversed with the significant decrease of the percentage, and the absolute numbers of ALDELFUOR-positive cells found in each of these 3 BTCLs after 5 days of treatment by Paclitaxel.A molecular signature of CSC resistant /sensitive of 243 pb with 179 genes of which 152 genes are up- regulated and 27 genes down-regulated in CSC resistant to Paclitaxel, so a genomic predictors for Tax-sensitivity in CSC resistant to Paclitaxel can be derived from BTCL and may be helpful for better understanding the mechanisms of resistance to Taxanes and the implication of CSC in this resistance in order to better select of cytotoxic treatment in breast cancer patients and identification of others potential markers for targeted therapies in the future .3- we tested the impact of the alteration of genomic and proteic parameters or the mutations of some genes like tau (MAPT),Tubulin K- ALPHA (TUB A1B) Tubulin alpha-6 (TUB A1C) Tubulin beta 3 (TUBB3) and Stathmin (STMN1), unfortunately we did'nt identify a mutations to be correlated to BTCL response to Taxanes .4- we try to study at the level of proteins by immunohistochemistry on the tissue micro- array and cyto-micro-array for some parameters which have been already proved (in vitro) to be correlated with response to Taxanes , ( this part is actually ongoing).

L’objectif de la thèse était d'identifier s’il existait des différences d’utilisation digestive et métabolique des glucides alimentaires entre deux lignes de truite sélectionnées pour leur teneur divergente en lipides intramusculaires: la lignée maigre (L) à faible taux de lipides dans le muscle et la lignée grasse (F) à teneur élevée de lipides musculaires. Dans ce but les deux lignées ont été nourries avec deux aliments, un contenant des glucides alimentaires (20% d’amidon), l’autre ne contenant pas. Chez les deux lignées, la présence d’amidon dans les régimes n’a pas eu d’effets sur la croissance, a été associée à une épargne protéique, et a provoqué une hyperglycémie postprandiale modérée, en induisant les acteurs impliqués dans la signalisation cellulaire (TOR/AMPK). Aucune différence entre les deux lignées n’a été observée pour la digestion de l'amidon, le niveau d’expression des gènes codant les transporteurs de glucose dans l’intestin, la glycémie postprandiale et l'utilisation périphérique du glucose (muscle et tissu adipeux). Par contre, la lignée F se caractérise par une croissance et une efficacité alimentaire plus faibles, des capacités plus élevées de stockage du glucose sous forme de glycogène hépatiques et de lipogenèse (sans impact sur l’utilisation des glucides) et un métabolisme lipidique spécifique (plus faible catabolisme des acides gras, plus fortes capacités à synthétiser des chylomicrons et à bio-convertir des acides gras). Dans une seconde étude, le remplacement de l'huile de poisson de l’aliment par un mélange d'huiles végétales a supprimé la plupart des différences moléculaires observées précédemment entre les deux génotypes. Toutefois, l’apport de glucides alimentaires a alors entrainé des modifications métaboliques au niveau intestinal et hépatique avec, par exemple, l’induction des capacités moléculaires de bioconversions des acides gras. Globalement, nos données ont donc démontré qu’il existait des différences métaboliques importantes entre les deux lignées mais que cela n’aboutissait pas à une meilleure utilisation des glucides alimentaires. En outre, nos travaux soulignent l'importance de la composition des aliments dans les réponses' des différents génotypes de poissons. / The aim of the thesis was to characterise the differences in digestive and metabolic utilisation of dietary carbohydrates between two lines of rainbow trout divergently selected for muscle fat content (Fat-F and Lean-L), when fed diets with (20%) or without gelatinised starch. In both lines, starch intake did not adversely affect growth, resulted in a moderate postprandial hyperglycemia, enhanced protein/lipid retention and a distinct intracellular signalling pattern in the liver involving the energy sensor AMPK and nutrient sensor TOR-S6. No difference between the two lines was observed for the apparent digestibility of starch, the mRNA levels of genes encoding glucose transporters in the intestine, regulation of postprandial glycemia and utilisation of glucose in the peripheral tissues (muscle and adipose tissue). However when compared to the L line, the F line was characterised by lower growth and feed efficiency; better capacity to store excess glucose as indicated by higher glycogen levels and mRNA levels of lipogenic markers in the liver (with no impact on glucose homeostasis); and a specific lipid metabolism (a greater potential to synthesise chylomicrons and to bioconvert fatty acids, coupled with a lower potential to oxidise fatty acids). In a separate study, replacement of fish oil in the diet with a blend of vegetable oils was found to suppress most of the molecular differences previously observed between the two genotypes. Starch intake under the vegetable oil diet regime led to different metabolic changes in the intestine and liver, for example, elicited a higher transcriptional response of key desaturase and elongase enzymes in both lines. Overall, our data demonstrated the existence of significant metabolic differences between the two trout lines, but it did not lead to better utilisation of dietary carbohydrates. In addition, our work highlights the importance of diet composition in the growth and metabolic response of different genotypes of fish.

Chez le maïs, la création de nouvelles variétés repose largement sur la technologie des plantes Haploïdes Doublées. Celle-ci s’appuie sur l’utilisation du pollen de lignées particulières, dites «inductrices d’haploïdes», qui déclenchent un processus de gynogenèse in vivo. Ce mécanisme permet la production d’embryons haploïdes contenant uniquement les informations génétiques maternelles. Après doublement des stocks chromosomiques des plantules haploïdes générées, il est possible d’obtenir des lignées fixées en seulement quelques générations, réduisant ainsi considérablement les schémas de sélection. Bien que les déterminismes génétiques à l’origine de la gynogenèse in vivo soient restés énigmatiques pendant près de soixante ans, nos travaux ont permis le clonage positionnel et l’identification du gène majeur causal de l’induction d’haploïdes. Ce gène, exprimé spécifiquement dans les grains de pollen, code pour une phospholipase A2, nommée NOT LIKE DAD (NLD). Il s’avère que chez l’ensemble des lignées inductrices le gène NLD présente une insertion de quatre paires de bases, conduisant à la formation d’une protéine tronquée responsable de la gynogenèse in vivo. Cette mutation n’entraine pas un défaut spatial ou temporel de l’expression du gène mais une délocalisation de la protéine. La protéine sauvage localise au niveau de l’unité mâle germinative, sur la membrane d’origine végétative entourant les deux cellules spermatiques, alors que la protéine tronquée perd cette localisation. Des approches pharmacologiques et de mutagenèses dirigées ont permis de révéler un adressage de NLD à la membrane grâce à des ancrages lipidiques et des interactions électrostatiques entre la membrane et la protéine. En parallèle, il a pu être observé que la troncation de NLD, en plus de conduire à la formation d’haploïdes maternels, entraînait de nombreux phénotypes de grains anormaux. Le génotypage des produits de fécondations (albumens et embryons) résultant de croisements avec des lignées inductrices ont permis de mettre en évidence l’existence d’anomalies chromosomiques paternelles, pouvant expliquer ces différents phénotypes de grains anormaux. L’ensemble de ces résultats indiquent que la phospholipase NLD intacte est nécessaire pour le bon déroulement de la reproduction sexuée. / In maize, plant breeding mainly relies on double haploid technology. The main principle of this technology is the use of special lines called “inducer lines”, which induce in vivo gynogenesis. This mechanism allows haploid embryos production which only contain maternal genetics information. After chromosome doubling of the haploid seedlings, it is possible to obtain fixed lines in only few generations, thus considerably reducing breeding cycles. Although genetic determinants behind in vivo gynogenesis remained enigmatic for nearly sixty years, our work allowed the positional cloning and the identification of the major gene controlling haploid induction. This gene, specifically expressed in pollen grain, encodes for a phospholipase A2 called NOT LIKE DAD (NLD). It turns out that in all the inducer lines the NLD gene has a 4-bp insertion, leading to the formation of a truncated protein responsible for gynogenesis in vivo. This mutation did not result in a spatial or temporal defect in the expression of the gene but in the delocalization of the protein. The wild type protein localizes at the male germ unit on the vegetative membrane surrounding the two sperm cells, while the truncated protein loses this location. Pharmacological and mutagenic approaches revealed that NLD is targeted to the membrane through lipid anchoring and electrostatic interactions between membrane and protein. In parallel, it has been observed that the truncation of NLD; in addition to leading to the formation of maternal haploids; led to many pleiotropic phenotypes of abnormal kernels. The genotyping of fertilization products (endosperms and embryos), shows the existence of paternal chromosomal anomalies, which can explain these different phenotypes of abnormal kernels. All these results indicate that the intact NLD phospholipase is therefore necessary for the proper course of sexual reproduction.

Le cancer épithélial de l’ovaire (EOC) est le plus mortel des cancers gynécologiques. Cette maladie complexe progresse rapidement de façon difficilement décelable aux stades précoces. De plus, malgré une chirurgie cytoréductive et des traitements de chimiothérapie le taux de survie des patientes diagnostiquées aux stades avancées demeurt faible. Dans le but d’étudier l’EOC dans un contexte ex vivo, l’utilisation de modèles cellulaires est indispensable. Les lignées cellulaires d’EOC sont un outil pratique pour la recherche cependant, la façon dont l'expression des gènes est affectée en culture par comparaison à la tumeur d'origine n'est pas encore bien élucidée. Notre objectif était donc de développer et de caractériser de nouveaux modèles de culture in vitro qui réflèteront plus fidèlement la maladie in vivo. Nous avons tout d’abord utiliser des lignées cellulaires disponibles au laboratoire afin de mettre au point un modèle 3D de culture in vitro d’EOC. Des sphéroïdes ont été générés à l’aide de la méthode des gouttelettes inversées, une méthode pionnière pour la culture des cellules tumorales. Nous avons ensuite procédé à une analyse des profils d’expression afin de comparer le modèle sphéroïde au modèle de culture en monocouche et le modèle xénogreffe in vivo. Ainsi, nous avons identifié des gènes stratifiant les modèles tridimensionnels, tant in vivo qu’in vitro, du modèle 2D monocouche. Parmi les meilleurs candidats, nous avons sélectionné S100A6 pour une caractérisation ultérieure. L’expression de ce gène fût modulée afin d’étudier l’impact de son inhibition sur les paramètres de croissance des sphéroïdes. L’inhibition de ce gène a comme effet de réduire la motilité cellulaire mais seulement au niveau du modèle sphéroïde. Finalement, toujours dans l’optique de développer des modèles d’EOC les plus représentatifs de la maladie in vivo, nous avons réussi à développer des lignées cellulaires uniques dérivées de patientes atteintes d’EOC du type séreux, soit le plus commun des EOC. Jusque là, très peu de lignées cellulaires provenant de ce type de cancer et de patientes n’ayant pas reçu de chimiothérapie ont été produites. De plus, nous avons pour la première fois caractérise des lignées d’EOC de type séreux provenant à la fois de l’ascite et de la tumeur solide de la même patiente. / The epithelial ovarian cancer (EOC) is the most lethal of gynecological cancers. This complexe and heterogenous disease progresses rapidly and is almost asymptomatic in early stages. The survival rate of patients with late stage diagnosis remains low albeit cytoreductive surgery and chemotherapy. In order to study the EOC disease in an ex vivo context, the use of different cellular models is necessary. EOC cell lines derived from long-term passages of malignant ovarian cancers are useful tools for molecular and cellular research but it is not clear how culture conditions affect overall gene expression and oncogenic potential as compared to the original tumor. The main goal of this research was to develo and characterize new in vitro model systems that will recapitulate more closely some of the growth conditions encountered by tumor cells in vivo. In order to develop an in vitro tridimensional EOC spheroid model, we have used cell lines previously established in our laboratory. Spheroids were generated using the hanging droplet method, which was innovative for the culture of cancer cells. Comparative gene expression profile analysis of monolayer cultures, 3D spheroids and in vivo xenografts were performed and we have shown that the spheroid transcriptome more closely reflects expression patterns of the in vivo model compared to that of monolayer cultures. Among the best candidates, S100A6 gene over-expressed in the 3D models versus monolayer cultures was chosen for further analysis. To begin to address how S100A6 might affect EOC growth parameters, we have inhibited its expression in our in vitro models. The loss of S100A6 in the spheroid model results in an reduction of cellular migration, which seems to be in line with previous in vivo results published by other researchers. Always with the objective of developing the most relevant to the in vivo disease model systems, we have also succeeded in developing a unique EOC cell lines derived from patients with the most frequently diagnosed serous type of cancer. Very few cell lines derived from this type of cancers and from chemotherapy naïve patients are available. Moreover, we characterize for the first time EOC serous type cell lines derived from the ascites and the solid tumor of the same patient.

La curcumine est un polyphénol de couleur jaune extrait du rhizome de la plante (Curcuma longa). Identifié comme un principe actif du curcuma, cette épice est largement consommée compte tenu de ses propriétés antioxydantes, antimicrobiennes et antitumorales. Cependant, sa solubilité et sa biodisponibilité restent limitées en raison de son hydrophobicité et diminuent de ce fait les applications potentielles dans les domaines nutraceutique et pharmaceutique. L’objectif de ce travail s’est focalisé sur l’étude des propriétés physico-chimiques de cette molécule vectorisée sous forme liposomale. Différentes formulations de nanovecteurs préparées à partir de lipides polaires plus ou moins riches en acides gras polyinsaturés à longue chaîne variables, issus de source marine ou végétale, ont été utilisées pour modifier la fluidité membranaire des vecteurs. Ces travaux ont permis d’optimiser le pourcentage d’encapsulation de cette biomolécule et d’étudier les effets de cytotoxicité et de sa biodisponibilité sur différentes lignées cellulaires (MCF7, cellules embryonnaires de neurones corticaux). Les résultats montrent des effets significatifs lors de l’utilisation de nanoliposomes formulés avec de la lécithine marine, protégés par un enrobage de polymère de chitosane. Les analyses physicochimiques de taille par diffraction de la lumière (zetasizer, nanosight), de stabilité (mesure de la taille et la mobilité électrophorétique), de structure par microscopie électronique en transmission et la libération de la molécule vectorisée, ont permis de mieux comprendre les effets des interactions polymère-phospholipides et le relargage de la curcumine encapsulée dans les conditions environnementales drastiques de digestion gastrique et intestinale. Une caractérisation multi-échelle est proposée afin d’améliorer la compréhension des différentes propriétés du nanovecteur et du principe actif qu’il vectorise, ainsi que les interactions possibles entre eux. Les techniques utilisées sont la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), les rayons X, ainsi que la microscopie électronique en transmission / Curcumin, a yellow lipid-soluble natural pigment, a hydrophobic polyphenol derived from the rhizome of Curcuma longa, has been identified as the active principle of turmeric. Curcumin has already become a research focus due to its numerous biological and pharmacological benefits such as antioxidant, antitumor, anti-inflammatory, antimicrobial properties and other desirable medical benefits. However, due to its low absorption, the poor bioavailability of curcumin limits its clinical use. The objective of this work has focused on the study of the physicochemical properties of this molecule encapsulated in form of liposome. Different formulations of nanocarriers prepared from polar lipids more or less rich in polyunsaturated fatty acids with variable long chain, derived from vegetable or marine source, have been used to modify liposomes membrane fluidity. These works have allowed to optimize the encapsulation efficiency of the curcumin and to study its bioavailability and cytotoxicity effects on different cell lines (MCF7, embryonic cortical neurons). The results show significant effects when using nanoliposomes formulated with marine lecithin, protected by chitosan as the coating polymer. The physico-chemical analyses of the size by light scattering (Zetasizer, NanoSight), the stability (measurement of the size and the electrophoretic mobility), the structure by transmission electron microscopy and the release of the encapsulated molecule, allowed to better understand the effects of polymer-phospholipid interactions and the release of encapsulated curcumin in drastic environmental conditions of gastric and intestinal digestion. A multiscale characterization is proposed in order to improve the understanding of the various properties of the active agent (curcumin) and the nanovector, as well as the possible interactions occuring between them. The techniques used are Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-rays, Rheometer and Transmission Electron Microscopy

La 7β-hydroxy-épiandrostérone, stéroïde endogène dérivant de la DHEA, présente des propriétés anti-inflammatoires. En effet, elle module la voie des prostaglandines (PGs) en inhibant la production de la PGE2 pro-inflammatoires et en augmentant la production de la 15-Deoxy-∆12,14-PGJ2 cyto-protectrice in vivo et in vitro. Les faibles doses de 7β-hydroxy-épiandrostérone (1nM, 10nM, 100nM) pour lesquelles ces effets sont observés, suggèrent une liaison à un récepteur spécifique. L’inflammation et la production des PGs jouent un rôle important dans le développement et la prolifération des tumeurs mammaires estrogéno-dépendantes. Le 17β-estradiol (E2), en se fixant sur les récepteurs des estrogènes (REs), induit la production de PGE2 et la prolifération cellulaire dans ces cellules tumorales. De ce fait, notre objectif était de tester les effets de la 7β-hydroxy-épiandrostérone sur la prolifération (comptage avec exclusion au bleu trypan), le cycle cellulaire et l’apoptose (cytométrie de flux) dans les lignées cellulaires de cancer du sein MCF-7 (REα+, REβ+, GPR30+) et MDA-MB-231 (REα-, REβ+, GPR30+) et d’identifier une(des) cible(s) potentielle(s) dans ces cellules (transactivation) et dans des cellules négatives pour les REs nucléaires SKBr3 (GPR30+) (études de prolifération). Cette étude a montré que la 7β-hydroxy-épiandrostérone exerce des effets anti-estrogéniques dans les cellules MCF-7 et MDA-MB-231 associés à une inhibition de la prolifération et un arrêt du cycle cellulaire. Les études de transactivation et de prolifération avec les agonistes spécifiques des REs ont montré une interaction avec le REβ. De plus, les résultats des études de proliférations sur les trois lignées cellulaires suggèrent que la 7β-hydroxy-épiandrostérone pourrait également interagir avec le GPR30. Ces résultats indiquent que ce stéroïde androgène agit comme un anti-estrogène. De plus, c’est la première fois qu’un stéroïde androgène à faible dose montre une action anti-proliférative dans des lignées de cancers du sein. Des études ultérieures restent à réaliser afin de mieux comprendre ces effets observés. / 7β-hydroxy-epiandrosterone, an endogenous androgenic derivative of DHEA, has previously been shown to exert anti-inflammatory action in vitro and in vivo via a shift from prostaglandin E2 (PGE2) to 15-deoxy-∆12,14-PGJ2 production. This modulation in prostaglandin production was obtained with low concentrations of 7β-hydroxy-epiandrosterone (1–100 nM) and suggested that it might act through a specific receptor. Inflammation and prostaglandin synthesis is important in the development and survival of estrogen-dependent mammary cancers. Estrogen induced PGE2 production and cell proliferation via its binding to estrogen receptors (ERs) in these tumors. Our objective was to test the effects of 7β-hydroxy-epiandrosterone on the proliferation (by counting with trypan blue exclusion), cell cycle and cell apoptosis (by flow cytometry) of breast cancer cell lines MCF-7 (ERα+, ERβ +, G-protein coupled receptor 30 : GPR30+) and MDA-MB-231 (ERα-, ERβ +, GPR30+) and to identify a potential target of this steroid in these cell lineages (by transactivations) and in the nuclear ER-negative SKBr3 cells (GPR30+) (by proliferation assays). 7β-hydroxy-epiandrosterone exerted anti-estrogenic effects in MCF-7 and MDA-MB-231 cells associated with cell proliferation inhibition and cell cycle arrest. Moreover, transactivation and proliferation with ER agonists assays indicated that 7β-hydroxy-epiandrosterone interacted with ERβ. Data from proliferation assays on the MCF-7, MDA-MB-231 and SKBr3 cell lines suggested that 7β-hydroxy-epiandrosterone may also act through the membrane GPR30 receptor.These results support that this androgenic steroid acts as an anti-estrogenic compound. Moreover, this is the first evidence that low doses of androgenic steroid exert antiproliferative effects in these mammary cancer cells. Further investigations are needed to improve understanding of the observed actions of endogenous 7β-hydroxy-epiandrosterone.

Dans le contexte actuel d'allongement de l'espérance de vie, la prévalence et le coût de prise en charge des maladies liées à l'âge telles que l'ostéoporose sont de plus en plus importants. Dans le cadre du développement de nouvelles stratégies de prise en charge des pathologies osseuses, la nutrition offre un potentiel évident et représente une excellente solution alternative aux traitements habituels. Bien que trop marginales, les études des activités biologiques de certains aliments ont pourtant d'ores et déjà montré des effets protecteurs sur l'acquisition du capital osseux et sa préservation par le biais de leurs propriétés anti-inflammatoires et antioxydantes. A ce titre, la consommation de grenade est envisagée car elle fait actuellement l'objet d'intérêts scientifiques croissants ayant déjà suggéré ses avantages nutritionnels et pharmacologiques pour la prévention de certaines pathologies chroniques associées au vieillissement. Dans le cadre du projet de thèse, les premiers travaux réalisés, focalisés donc sur la grenade, ont permis de dégager le concept selon lequel les propriétés biologiques de ce fruitexceptionnel seraient expliquées par la composition particulière de ses différentes parties : en polyphénols pour le jus (anthocyanines) et la peau (ellagitannins) et en acide punicique pour les pépins, et surtout au potentiel anti-oxydant et anti-inflammatoire de ces molécules. Cette hypothèse a donné lieu à une première étude à vocation phytochimique qui a permis de déterminer, de standardiser, produire et caractériser deux types d'extraits de grenade titrés en molécules d'intérêt (acide punicique et ellagitannins). Nous avons ensuite étudié l'impact de la consommation du fruit (donné dans sa totalité) ou de ses principales parties (jus et peau) ou encore d'extraits concentrés en ellagitannins et en acide punicique, sur la biologie osseuse, dans un modèle expérimental d'ostéoporose post-ménopausique bien décrit (ostéopénie consécutive à une carence oestrogénique induite par ovariectomie chez des souris C57bl6/j). Cette étude préclinique a permis de montrer que tous les régimessupplémentés en grenade (quelle que soit la partie) permettent de limiter les processus de déminéralisation et l'altération micro-architecturale de l'os, s'expliquant par une réduction des marqueurs de résorption osseuse et une amélioration de ceux de la formation ; et une diminution des paramètres inflammatoires, et oxydants. Ensuite, afin de déterminer les structures médiatrices de ces effets, une approche originale ex-vivo a permis d'étudier plus finement les mécanismes cellulaires ostéoblastiques et ostéoclastiques associés à la consommation des extraits de grenade testés. Cette analyse a été développée de façon à tenir compte du métabolisme particulier de ces micronutriments et donc des modifications systémiques engendrées suite à l'ingestion des extraits. Ce travail a permis de mettre en évidence que les effets observés in-vivo sur l'os,pouvaient être expliqués par une action directe aussi bien sur les ostéoblastes que sur les ostéoclastes, et donc une optimisation du remodelage osseux. De fait, la consommation d'ellagitannins et d'acide punicique augmente l'activité des ostéoblastes (activité alcaline phosphatase et formation de nodules de calcium) et l'expression des principaux acteurs et facteurs de transcription impliqués dans leur différenciation, tout en diminuant l'expression de ceux responsables de la différenciation ostéoclastique. Dans le même temps, l'analyse des transcrits met en évidence que les extraits de grenade favorisent l'activation d'acteurs impliqués dans les mécanismes de défenses contre le stress oxydant et l'inflammation, au niveau du microenvironnement osseux. Ces résultats révèlent pour la première fois le potentiel de la grenade au regard de la physiologie osseuse en proposant ses possibles mécanismes d'actions, via une approche nutritionnelle complète et intégrée respectant la physiologie. / In the current context of increased life expectancy, prevalence and socioeconomic consequences of age-related diseases such as osteoporosis represent a major public health problem worldwide. This is why development of new strategies of prevention is highly suitable to provide a wide array of options (alternatives to usual therapies) for health professionals. So far, studies targeting nutrient biological activities have been mainly focused on both calcium and vitamin D. Nevertheless, other nutrients have shown a protective effect on bone mass acquisition and preservation through their anti-inflammatory and antioxidant properties. In this light, pomegranate is endowed with such a potential. Indeed there is an increasing scientific interest that has already suggested its nutritional and pharmacological benefits on prevention of some chronic age-associated diseases. As part of this project, the initial work focused on pomegranate has highlighted the link between its health benefit potential and the exceptional composition of its main parts: polyphenols from the juice (anthocyanins) and the peel (ellagitannins) and punicic acid from seed, those micronutrients being able to elicit antioxidant and anti-inflammatory capacities. Our work hypothesis resulted from a first phytochemical study leading to identify, standardize, characterize and produce two types of pomegranate extracts titrated on 2 molecules of interest (punicic acid and ellagitannins). We thus investigated the outcome of consumption, first of the whole fruit or its principal parts (peel and juice) and in a second time of concentrated ellagitannins and punicic acid extracts on bone biology in a well described experimental model of postmenopausal osteoporosis (osteopenia induced by estrogen deficiency after ovariectomy in C57bl6/j mice). In this preclinical study, wedemonstrated that all the diets supplemented with pomegranate significantly prevented bone loss and micro-architecture impairment. Those findings are associated with transcriptional changes in bone tissue, suggesting involvement of both osteoclastogenesis inhibition and osteoblastogenesis improvement, and reduced inflammatory and oxidative parameters, as well. Then, to determine more accurately the molecules and the signaling pathways involved in those effects, an original ex-vivo study was set up on both osteoblasts and osteoclasts, with respect to physiological conditions (i.e., the aim being to mimic systemic changes and generation of specific circulating metabolites associated with the extractsingestion). This work allowed clarifying the bone sparing effects observed in-vivo. Indeed, pomegranate extracts had the ability to elicit a significant increase in alkaline phosphatase activity, matrix mineralization and transcriptional levels of major osteoblast lineage markersinvolving key signaling pathways, while the expression of specific osteoclast differentiation markers and RANK-RANKL downstream signaling targets were down-regulated. In addition, transcripts analysis revealed that pomegranate extracts were able to induce defense mechanisms against oxidative stress and inflammation in the bone microenvironment. Our results show for the first time the pomegranate potential regarding bone physiology, underlying its possible mechanisms on bone remodeling through a complete and integrated nutritional approach respecting the physiology.

La chimie médicinale est l’application des techniques de recherche en chimie pour synthétiser les molécules pharmaceutiques. Au cours des premiers stades de développements de chimie médicinale, les scientistes ont été principalement concernés par l’isolement des agents médicinaux présents dans les plantes, mais aujourd’hui, ils sont également impliqués dans la création et la synthèse de nouveaux composés pharmaceutiques, parfois basées sur des mécanismes récemment découverts. / Medicinal chemistry is the application of chemical research techniques to the synthesis of pharmaceuticals. During this PhD project, we tried to synthesize small molecules based on terminal alkyne and propargyl alcohols. These molecules were prepared by departing from a simple aldehyde and by doing reactions like Bestmann-Ohira in order to prepare terminal alkynes or reaction with ethynylmagnesium bromide to prepare propargyl alcoholsB. These prepared small molecules were then subjected into the 1,3-dipolar Huisgen cycloaddition reaction in the presence of organic azides in order to prepare small triazolic derivatives. Cytotoxicity property of these small triazoles was then tested against B16 melanoma cell lines. Primary results showed some activities for some of our synthesized molecules that need more study like adding functionalities on the structure to improve their activities.In the last part of this dissertation, a methodology study on the synthesis of propargyl ethers from their corresponding propargyl esters under microwave irradiations has been described. To the best of our knowledge preparation of propargyl ethers from propargyl esters or nucleophilic substitution of propargyl esters in order to find propargyl ethers has been reported in the literature only by use of catalysts such as Lewis acids or metal complexes. The advantage of our method was the absence of such catalysts and the time of the reaction which was less than 1h in comparison with the reported synthesis. Synthesis of such molecules can also be interesting in the synthesis of natural products.

Depuis le début des années 1990, de nombreuses équipes de recherche ont consacré leurs travaux à étudier les effets des perturbateurs endocriniens (PEs) sur l'homme et les espèces animales. Plusieurs polluants libérés dans l’environnement tels que les pesticides, les herbicides, les plastifiants industriels ou les résidus de médicaments ont ainsi le potentiel de perturber les équilibres hormonaux des organismes, induisant ainsi de graves conséquences sur leur développement et leur reproduction. Pour lutter contre ces dommages, diverses réglementations spécifiques et des systèmes de criblages se mettent en place pour détecter ces molécules. Ces systèmes doivent être rapides et fiables et les poissons téléostéens comme le medaka ou le poisson zèbre constituent d'excellents modèles pour détecter la présence de ces molécules et étudier leurs effets in vivo. Durant cette thèse nous avons étudié l’impact de certains PEs sur le développement embryonnaire en utilisant le poisson zèbre et le médaka comme modèle. Nous avons pu caractériser l'action du Bisphenol A sur la formation des otholites de l’oreille interne du poisson zèbre. En alliant des approches pharmacologiques et génétiques, nous avons identifié le récepteur nucléaire orphelin ERR comme une nouvelle cible in vivo de cette molécule. En parallèle, nous avons développé des lignées transgéniques rapportrices de médaka permettant de détecter la présence de polluants à activités androgénique ou anti-androgénique ce qui accroît ainsi la gamme des outils disponibles pour évaluer la présence des PEs dans les effluents liquides. / Since the early 1990s, many research teams have devoted their work to study the effects of endocrine disruptors (EDCs) in humans and animal species. Many pollutants released into the environment such as pesticides, herbicides, industrial plasticizers or drug residues have the potential to disrupt bodies’ hormonal balances, thus inducing a severe impact on their development and reproduction. To fight against these damages, various specific regulations and screening systems are setting up to detect these molecules. These systems must be fast, reliable. Teleost fish such as medaka and zebrafish are excellent models to detect the presence of these molecules and study their effects in vivo. In this thesis, we studied the impact of certain EDCs on the embryonic development using zebrafish and medaka as models. We characterized the action of Bisphenol A on the otoliths formation in the inner ear of zebrafish. By combining genetic and pharmacological approaches, we identified the orphan nuclear receptor ERRγas a new target of this molecule in vivo. In parallel, we have developed reporter transgenic lines of medaka to detect the presence of pollutants containing androgenic or anti-androgenic activities and thereby increasing the range of tools available to assess the presence of EDCs in liquid effluents.

Les adénomes hypophysaires sont les tumeurs intracérébrales les plus fréquentes. Les adénomes somatotropes hypersécrètent l’hormone de croissance (GH) et sont traités classiquement par des analogues somatostatinergiques. Une petite moitié des patients acromégales est néanmoins résistante à ces traitements. L’on sait depuis, quelques années, que le récepteur de la ghréline possède une forte activité constitutive et joue un rôle majeur dans la sécrétion de GH. Cette activité constitutive est-elle impliquée dans la tumorigenèse des adénomes somatotropes ? Nos travaux ont montré un niveau de transcrits, codant pour le GHS-R, particulièrement élevé dans ces tumeurs, et l’immunocytochimie révèle un marquage punctiforme localisé à la membrane plasmique. La MSP (agoniste inverse du GHS-R) induit une diminution dose-dépendante de la sécrétion de GH des cultures primaires d’adénomes somatotropes. Cette efficacité de la MSP sur la sécrétion de l’hormone de croissance est particulièrement remarquable sur les patients résistants aux agonistes somatostatinergiques chez qui elle démontre une efficacité relative accrue. Des clones, surexprimant le GHS-R humain (lignées MYST-R), ont été générés à partir de lignées somato-lactotropes tumorales de rat (GH4C1). Sur ces cellules, le ligand endogène du GHS-R induit une augmentation d’IP3 intracellulaire. De façon originale, la MSP induit une diminution du niveau d’IP3 intracellulaire. L’inhibition de l’activité constitutive du GHS-R par un agoniste inverse, tel que la MSP, pourrait permettre de réprimer l’hypersécrétion de GH, faisant de cette molécule une alternative pharmacologique aux traitements actuels des adénomes somatotropes. / Pituitary tumors are most usual intracranial tumors. The somatotroph adenomas are characterised by a GH hypersecretion. The current treatments are based on somatostatinergic agonists. Unfortunately, there is steel 50% of patients, which remain insensitive to these treatments. The aim of our work was to find a pharmacological alternative to treat the patients resistant to the current therapies. Ghrelin stimulate pituitary GH release in vivo through GHS-R1a activation. Interestingly, this receptor transduces signal through an unusual high constitutive activity. Noteworthy, human somatotroph adenomas expressed a high level of GHS-R1a at both mRNA and protein level. We actually assess the implication of this constitutive activity in the tumorigenesis of the somatotroph adenomas. Firstly we demonstrated GHS-R1a functionality through its capacity to fixe endogenous ligand. Then we showed that treatment of human somatotroph adenomas primary cultures, with the GHS-R1a inverse agonist (MSP: Modified Substance P), induced a dose dependent decrease of GH secretion. To foremost investigate the transduction mechanisms underlying these results, we developed, from GH4C1 (rat somato-lactotroph tumoral cell line), stable monoclonal cell lines overexpressing human GHS-R1a (named MYST-Rg). Interestingly MYST-Rg cells exhibit relatively high basal activation of the IP3 pathway. GHS-R1a endogenous ligand (ghrelin) strengthens basal IP3 pathway activation of MYST-Rg cells. Noteworthy, the basal IP3 pathway activation can be lessened by MSP treatment. Thus, MSP could be a useful alternative to the current therapies of somatotroph adenomas.