As técnicas de cultivo de folículos e oócitos in vitro, com o objetivo de se obter oócitos maduros para procedimentos de Reprodução Assistida (RA), têm sido aplicadas em diferentes contextos. O sucesso destes procedimentos está diretamente relacionado ao sistema de cultivo utilizado. A utilização de células da granulosa (CG) humanas cultivadas in vitro como um suporte para o co-cultivo destes oócitos imaturos e folículos tem sido descrita por alguns autores. A criopreservação destas células, considerando-se o contexto de sua obtenção em procedimentos de RA, permitiria a viabilização da aplicação destas células na prática clínica diária. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi padronizar o congelamento de células da granulosa (CG) humanas para aplicação em sistemas de co-cultivos de folículos e oócitos imaturos. Foram obtidas CG de 20 voluntárias em tratamento de reprodução assistida, células de 10 voluntárias foram cultivadas em meio ?-MEM suplementado para interrupção da luteinização e congeladas após 48 horas em container \"Cryostep\" (grupo 2C- 2 cultivos) (etapa 2) e células de 10 voluntárias foram congeladas em container \"Cryostep\" sem cultivo prévio (grupo CD- congelamento direto) (etapa 3). Após o descongelamento estas células foram (re)cultivadas por 144 horas, com troca de meio em 48, 96 e 144 horas para avaliações da produção de estradiol (E2) e progesterona (P4) (ng/mL). Verificamos redução na contagem celular e na viabilidade celular tanto no método de congelamento direto (CD) quanto no método com dois cultivos (2C) após o descongelamento (p<0,05), e isso se refletiu na produção de estradiol e progesterona que foi maior nas culturas de células frescas em relação às células criopreservadas (p<0,05). Porém, a relação de E2/célula foi mantida após o descongelamento, sugerindo que esta redução na produção se deve à redução no número de células, as que sobrevivem se mantém normofuncionantes (p=0,23).O CD foi mais eficiente pois permitiu uma maior recuperação celular e uma melhor viabilidade quando comparado ao grupo 2C. A relação estradiol/progesterona foi mantida em todos os tempos de cultivo, fresco, CD e 2C (p>0,05), indicando que a característica funcional destas células foi preservada após o descongelamento. Concluímos que a criopreservação de CG humanas obtidas durante a captação de oócitos compromete a contagem celular e a viabilidade geral da cultura, entretanto, a capacidade funcional e a característica destas células se mantêm preservadas (manutenção das relações E2/célula e E2/P4) / Follicle and oocyte in vitro culture techniques, aiming to obtain mature oocytes for Assisted Reproductive Treatments (ART), have been applied to different contexts. The success of these procedures depends on the culture system used. The use of human granulosa cells (GC) in co-culture systems for follicle and oocyte maturation have been described by some authors. The cryopreservation of these cells, considering the context in which they are obtained during ART, would enable the usage of these cells in such procedures in daily clinical practice. Thus, the objective of this study was to standardize the freezing protocol for human granulosa cells (GC) for future applications in co-culture systems for follicle and oocyte maturation. Twenty volunteers submitted to ART donated their granulosa cells after oocyte retrieval, 10 were cultivated previously in order to interrupt the luteinization process and then frozen \"Cryostep\" container (group 2C- two cultures) (step 2) and 10 were directly frozen with no previous culture in the \"Cryostep\" container (group DF- direct freeze) (step 3). After thawing these cells were (re)cultured for 144 hours, with medium exchange at 48, 96 and 144 hours to evaluate the estradiol (E2) and progesterone (P4) production (ng/mL). After thawing, there was a reduction in the cell number (p<0,05) and cell viability in both methods, the direct freezing (DF) and the two cultures (2C) (p<0,05); this had an impact in the production of estradiol and progesterone, which were higher in fresh cultures than in the frozen ones (p<0,05). However, the E2/cell ratio was maintained after thawing (p=0.23), suggesting that this impairment in steroid production was probably due to the reduction in the cell count. The cells that survive remain functionally normal. The DF was more efficient since it allowed greater cell recovery and better viability when compared to 2C. The estradiol/progesterone ratio was maintained in all culture times, in the fresh, DF or 2C groups (p>0.05), indicating that the functional characteristic of these cells was preserved post-thawing. We conclude that cryopreservation of human GC obtained during oocyte retrieval compromises the cell count and the overall viability of the culture; however, the functional capacity and the characteristic of these cells are preserved (maintenance of E2/cell and E2/P4 relations)

De grandes variations physiologiques s’opèrent tout au long du développement de l’enfant et touchent toutes les étapes du devenir du médicament dans l’organisme. Ces changements physiologiques vont être à l’origine de l’importante variabilité interindividuelle des paramètres pharmacocinétiques chez l’enfant. Il est donc essentiel de connaître la pharmacocinétique des différentes molécules administrées ainsi que la variation des paramètres associés. Dans ce but, la pharmacocinétique de population semble être la méthode de choix. L’approche de population contrairement aux études pharmacocinétiques classiques peut se réaliser à partir de très peu de prélèvements sanguins par patient obtenus à des délais variables, ce qui représente un grand intérêt du point de vue éthique. La pharmacologie des antirétroviraux reste très peu connue chez l’enfant et très peu d’information est disponible sur l’efficacité des doses pédiatriques actuellement recommandées. Nous avons modélisé la pharmacocinétique de population de la lamivudine chez l’enfant et montré que les enfants les pluslégers donc les plus jeunes étaient potentiellement sous-exposés avec la dose recommandée et nous avons proposé une posologie plus adaptée. Nous avons également pu, pour la première fois, proposer des doses chez le nouveau-né car jusqu’alors les doses n’étaient basées que sur des hypothèses de maturation physiologique par rapport à l’adulte. Des doses pédiatriques pour le ténofovir ont pu être déterminées pour la première fois à partir de la modélisation de sa pharmacocinétique. La dernière étape de ma thèse a été consacrée à l’utilisation de l’approche de population dans un cadre pharmacocinétique et pharmacodynamique : un modèle reliant les concentrations de la lamivudine, de la didanosine et de l’efavirenz à l’efficacité virologique de cette trithérapie chez l’enfant nous a permis d’élaborer un score prédictif de l’échec de la thérapie très puissant et prometteur quant à son utilité dans la prise en charge thérapeutique des enfants infectés par le VIH. / Large physiological variations are observed throughout the development of children, these variations are involved in all steps of the fate of the drug. These physiological changes induce a high interindividual variability of pharmacokinetic parameters in children. Thus, it is important to study the pharmacokinetics of various compounds administered in children as well as the variation of associated parameters. For this purpose, population pharmacokinetics seems to be well adapted. The population approach unlike conventional pharmacokinetic studies can be performed with very few blood samples per patient obtained at different times, which presents a great interest in terms of ethics in children. The pharmacology of many antiretroviral drugs remains unknown in children and very few information is available on the effectiveness of currently recommended pediatric doses. A population pharmacokinetic model of lamivudine in children has been performed and we found that the youngest children were potentially underexposed with the recommended dose and an appropriate dosage has been proposed. For the first time, doses for newborns have been proposed as well; indeed the current lamivudine doses are based on physiological maturity assumptions derived from adults. Pediatric doses for tenofovir were proposed also for the first time thanks’ to population modeling. In the last part of this thesis we use the population approach to perform a pharmacokinetic and pharmacodynamic model linking the concentrations of lamivudine, didanosine and efavirenz to virologic efficacy in children. A composite score has been derived from the model and provided a high predictive performance to treatment failure. This score seems to be very useful in the therapeutic management of HIV-1 infected children.

La phagocytose, fonction fondamentale des macrophages, est un processus qui se décompose en deux étapes bien distinctes : les étapes précoces d’internalisation menant à la formation du phagosome et les étapes tardives de maturation du phagosome. Le virus de l’immunodéficience humaine de type I (VIH-1) infecte les macrophages, ce qui perturbe leurs fonctions. L’effet de l’infection virale dans ces cellules est peu caractérisé en comparaison des lymphocytes T. Des travaux antérieurs ont montré d’une part que l’étape précoce d’internalisation de larges particules et bactéries était bloquée de moitié dans les macrophages primaires humains infectés par le VIH-1 via Nef, la protéine de virulence majeure du virus et d’autres part, que la réponse cytokinique était atténuée chez les patients infectés. Ainsi, nous avons étudié l’effet du VIH-1 sur les étapes tardives de la phagocytose : la maturation du phagosome et l’activation des macrophages qui en résulte. Nous avons montré que le VIH-1 altère les étapes tardives de la phagocytose en inhibant la maturation du phagosome, définie par le recrutement de marqueurs tardifs de la voie d’endocytose, d’hydrolases et la production d’espèces réactives oxygénées. Malgré une pré-activation basale, les macrophages infectés par le VIH-1 sont incapables de répondre efficacement à une stimulation induite par phagocytose, ce qui conduit à une modulation de la réponse transcriptionnelle et cytokinique. La dynamique des microtubules et la migration centripète des phagosomes sont profondément affectées par le virus. De façon inattendue, la protéine virale Vpr est impliquée dans ces perturbations, alors que Nef ne joue pas de rôle notable. Nos résultats indiquent que les composants intracellulaires de la machinerie de tri endosomal sont détournés par le compartiment viral dans les macrophages infectés. Par cette étude, nous avons donc identifié la protéine Vpr comme nouveau modulateur de la dynamique des microtubules et du trafic intracellulaire, entraînant ainsi une altération profonde de la maturation du phagosome et de la clairance bactérienne dans les macrophages infectés. Ce travail contribue à mieux comprendre l’établissement d’infections opportunistes chez les patients infectés. / Phagocytosis, a crucial function of macrophages, is composed of two well defined steps : the early step of internalization leading to phagosome formation and the late step of phagosome maturation. The immunodeficiency virus type I (HIV-1) infects macrophages, which disturbs theirs functions. The effects of HIV-1 infection are poorly characterized in this cell type compared to T lymphocytes. Previous results have already shown that the early step of internalization of large particles and bacteria are half blocked by Nef in HIV-1 infected primary macrophages and that the cytokine response is attenuated in infected patients. Thus, we have studied the effect of HIV-1 infection on the late step of phagocytosis : phagosome maturation and the resulting macrophage activation. We shown that HIV-1 impairs late phagocytic events affecting the phagosome maturation, as defined by late endocytic markers and hydrolases recruitment, and reactives oxygens species production. HIV-1 infected macrophages exhibited a basal preactivation but appeared unable to respond efficiently to phagocytic triggers leading to cytokine and transcriptional modifications. Centripetal migration of phagosomes and microtubule dynamics were deeply altered upon viral infection. Surprisingly, the Vpr viral protein was implicated in these pertubations, while Nef was not. Our results revealed that elements of the endosomal sorting machinery were hijacked to the virus-containing compartments in HIV-infected macrophages. With this study, we identify Vpr as a modulator of the microtubule dynamics and intracellular trafficking, leading to alterations in phagosome maturation and bacterial clearance in HIV-1 infected macrophages. This work contribute to better understanding of the establishment of opportunistic infections in HIV-infected patients.

Les polluants environnementaux, en particulier les perturbateurs endocriniens (PE), agissent à très faibles doses sur des cibles multiples. Les effets rapportés portent en majorité sur les organes de reproduction. Très peu d’études ont porté sur le squelette alors que le cartilage et l’os sont sous un puissant contrôle hormonal, depuis le stade fœtal où le système hormonal se met en place jusqu’au vieillissement, en passant par la naissance (hormones thyroïdiennes, hormone de croissance), la puberté et la ménopause chez la femme (stéroïdes sexuels). L’objectif de ce travail est d’étudier les effets de polluants anti-androgènes (vinclozoline, V et métabolite actif M2) ou xenestrogènes (génistéine, G; bisphénol A, BPA), in vivo sur le développement du squelette du rat Wistar et in vitro sur les marqueurs de différenciation chondrogéniques. Les effets in vivo ont été étudiés à des doses inférieures aux “No Observed Adverse Effect Levels ” (NOAEL) fixés par les instances européennes (EFSA) et internationales (US EPA). Des rattes ont été exposées à V, G seuls, combinés (GV) et/ ou associés au BPA (BGV), et ce de la conception des petits jusqu’à leur sevrage (J30) ou leur sacrifice (J30, J110). Les effets ont été recherchés sur des petits de mères et portées différentes, quatre pour chaque traitement, âge et sexe. Les effets in vitro du métabolite M2 de la Vinclozoline, associé ou non avec G et BPA, ont été étudiés sur l’expression de marqueurs chondrogéniques en utilisant : 1) un modèle murin de cellules souches inductibles vers la voie chondrogénique (C1) pour les effets sur la différenciation chondrogénique précoce et 2) des chondrocytes de souriceaux nouveau-nés, différenciés en culture primaire ou dédifférenciés (passages répétés). Comparaison avec les effets du bFGF, facteur de dédifférenciation chondrogénique. Résultats : In vivo, l’exposition à V, seule ou associée à G ou au BPA induit chez les rattes F1 exposées, une cannelure de la queue, discrète mais perceptible à la palpation en regard de chaque articulation intervertébrale. Les xénestrogènes tendent à réduire cet effet de V. Les rats et les animaux F2 ne sont pas atteints. L’examen par micro CT-scan montre une augmentation significative de la largeur des apophyses transverses (ITA) des vertèbres, et une diminution de la hauteur des corps vertébraux chez les rattes F1 exposées en regard des contrôles. Ces modifications anatomiques rappellent certaines pathologies génétiques des collagènes (dysplasies épiphysaires) chez l’homme Elles sont absentes chez les rats F1 et les animaux F2. Elles sont en partie transitoires car présentes à J30 (effets sur ITA et longueur) quand seul l’effet sur l’ITA perdure à J110. L’examen histologique des cartilages de croissance des corps vertébraux montre un déséquilibre entre les zones de prolifération et d’hypertrophie qui évoque une modification de la maturation du cartilage de type estrogénique. Ces effets sont ici aussi transitoires et majoritairement observés chez les rattes. L’effet plus prononcé du BPA lisse toutes les autres activités. Cela suggère que les PE pourraient moduler la différenciation du cartilage de croissance. C’est ce qui a été étudié in vitro. In vitro. Le premier objectif était d’évaluer les effets des PE sur la dynamique d’induction chondrogénique (cellules C1). Nous montrons que l’addition de M2 seul ou avec G ou BPA modifie le processus de maturation du collagène2 sans effet sur les autres marqueurs (SOX9, Agrécane, Col10). M2 prolonge l’expression de COL2A immature et retarde son remplacement par l’isoforme COL2B. Le second objectif était d’étudier les effets des PE sur la régulation de l’expression de COL2A au cours du processus de dé-différenciation des chondrocytes in vitro. L’expression de COL2A augmente avec le degré de dédifférenciation cellulaire (passages successifs) et double en présence de M2, G et BPA. Cet effet dépend des récepteurs aux estrogènes (ER) et des voies p38-MAPK. (...) / Environmental pollutants, particularly Endocrine Disruptors (ED), show effects on multiple targets at very low doses. Mostly known effects target reproductive organs. Very few studies are conducted on skeleton, although cartilage and bone are under potent hormonal control, from fetal stage, where hormonal system takes place, until aging, through birth stage (thyroid hormones, growth hormones), puberty and menopause for women (steroid hormones). The aim of this work is to study effects of anti-androgenic pollutants (vinclozolin, V, and its active metabolite M2) or xenoestrogens (genistein, G; bisphenol A, BPA), in vivo on Wistar rat skeletal development and in vitro on chondrogenic differenciation markers.In vivo effects were studied at doses below the “No Observed Adverse Effect Levels” (NOAEL) established by European and American agencies (EFSA and US EPA respectively). Female Wistar rats were exposed to V and G alone, in combination (GV) and/or associated to BPA (BGV), from pups conception until weaning (d30) or sacrifice (d30, d110). Effects were investigated on offsprings from different mothers and litters, on four animals by treatment, age and gender. In vitro effects of M2 metabolite of Vinclozolin, combined or not to G and BPA, were studied on chondrogenic markers expression using : 1) inducible murine stem-cells model towards chondrogenesis (C1) to sudy effects on early chondrogenic differentiation and 2) post-natal mouse differentiated chondrocytes, in primary culture or dedifferenciated chondrocytes by successive passages. Comparison with bFGF, a dedifferentiation factor for chondrocytes.Results : In vivo, exposure to V, alone or combined to G or BPA, induce discrete but palpable annealing in F1 treated female rat tails, in front of each intervertebral articulation. Xenoestrogens tend to decrease V effect. Male rats and F2 offsprings were not affected. Micro-CT Scan analysis shows significative increase of vertebrae inter transverse apophyses (ITA) distance, and decrease of vertebral body height in F1 female rats comparing to control animals. Anatomical modifications recall human collagen genetic diseases (epiphyseal dysplasias). They are absent in F1 male rats and F2 offsprings. Furthemore they are partly transient, ITA and height effects being present at d30 whereas ITA effect alone remains until d110. Histological analysis of vertebral body growth plate shows unbalance between proliferative and hypertrophic zones, which evokes estrogenic acceleration of cartilage maturation. Those effects are still transient and mainly observed in female rats. BPA activity is dominant above G and V effects. This result suggests ED can modulate growth plate cartilage differentiation, which was studied in vitro. In vitro : First, we aimed to evaluate eventual role of ED on the dynamic of the chondrogenic differentiation process. We show that M2 addition, alone or in combination with G or BPA, modifies collagen 2 maturation process without any effect on other markers (SOX9, Agrecan, COL10). M2 addition extends immature isoform COL2A expression and delays its replacement by mature isoform COL2B. Second, we studied the effects of ED on the regulation of COLA expression through the dedifferentiating process of chondrocytes in vitro. COL2A expression increases with cell dedifferenciation degree (successive passages) and double with M2, G and BPA. No other chondrogenic marker was modified. This effect depends on estrogen receptors (ER) and p38-MAPK pathway. (...)

De nombreuses biomolécules qui constituent les plantes vasculaires ne sont synthétisées que par certains taxons de plantes et ont donc une spécificité chimiotaxonomique. Certaines d'entre elles, tels que les bioterpénoïdes, sont particulièrement résistantes et sont préservées dans les sédiments où elles se transforment en géoterpénoïdes lors de la diagenèse. Ces géoterpénoïdes conservent, partiellement ou totalement, leur spécificité initiale (spécifité paléochimiotaxonomique). Cependant, nos connaissances actuelles en paléochimiotaxonomie botanique, qui permettent d'associer ces biomarqueurs moléculaires à des taxons végétaux, restent encore lacunaires. L'objectif de cette étude est de déterminer la signature moléculaire des familles de conifères fossiles. 68 représentants appartenant aux 7 familles actuelles de conifères ont été artificiellement maturés par pyrolyse en milieu confiné afin de reproduire en laboratoire la transformation des bioterpénoïdes en géopterpénoïdes. Les résultats montrent que les Pinaceae, les Araucariaceae, les Cupressaceae, les Sciadopityaceae, les Podocarpaceae, les Taxodiaceae et les Taxaceae "fossilisés" peuvent se distinguer par la nature et la proportion relative de ces terpénoïdes. De plus, la comparaison des signatures moléculaires ont permis de réaliser des regroupements intergénériques pour chaque famille. Ces regroupements sont comparables avec ceux de la classification phylogénétique. À terme, ces résultats pourront être utilisés dans le cadre d’études paléobotaniques, paléoenvironnementales, environnementales et archéologiques / Many biomolecules that constitute terrestrial vascular plants are only synthesized by a restricted number of plant taxa and have thus a chemotaxonomic specificity. Some of these biomolecules, like the terpenoids, are particularly resistant and can be preserved within sediments where they are transformed into geomolecules during diagenesis. Geoterpenoids keep, partially or totally, their initial specificity (palaeochemotaxonomic specificity). However, our current knowledge in botanical palaeochemotaxonomy, allowing to link these plant biomarkers to plant taxa, remains incomplete. The aim of this study is to determine the molecular signature of fossil conifers. In this objective, 68 species belonging to the 7 extant conifer families were subjected to artificial maturation by confined pyrolysis. This process converts the bioterpenoids included within the plant material into geoterpenoids. The results show that the "fossilized" Pinaceae, Araucariaceae, Cupressaceae, Sciadopityaceae, Podocarpaceae, Taxodiaceae and Taxaceae can distinguished from each other by the nature and the relative proportion of these geoterpenoids. The comparison of these molecular signatures allows to achieve intergeneric groups for each family. These groups are comparable to those of the phylogenetic classification. In the future, these results could be used for palaeobotanical, palaeoenvironmental, environmental and archaeological assessments

Les variations affectant les dimensions et la forme de l’os hyoïde sont analysées chez le vivant à partir de tomodensitométries volumétriques en faisceau conique (CBCT) et complétées par des téléradiographies. Ces variations sont mises en relation avec différents paramètres biologiques (âge, sexe, population). La documentation regroupe 94 enfants et 83 adultes issus de 2 échantillons de populations, Française et Vietnamienne. Pour la première fois, l’existence d’une croissance différentielle de l’os hyoïde entre filles et garçons est mise en évidence, en termes d'amplitude et de chronologie des modifications osseuses. Chez l’adulte, la fusion des grandes cornes au corps de l'os hyoïde intervient dans l’évolution des dimensions de l'os mais ce processus biologique ne présente aucune loi prédictive. Aucune différence significative de l'âge de cette fusion n’est observée entre hommes et femmes et les facteurs l’influençant restent inconnus. Des variations affectant les dimensions et la forme de l'os hyoïde entre populations sont identifiées. La classification de la morphologie de l'os hyoïde selon 6 catégories qui est proposée consitue un outil pour l’étude des séries archéologiques. Des corrélations significatives entre les dimensions de l'os hyoïde et les voies aériennes supérieures sont observées, confirmant leurs relations étroites et réciproques, tant anatomique que fonctionnelle. Tous ces paramètres, évalués dans différents types faciaux, montrent en revanche des manifestations plus complexes qui nécessitent plus de recherche pour affiner les résultats. / In this study, variations of size, shape and position of the hyoid bone are analyzed with different biological parameters (age, sex, population) from Cone Beam CT and reconstitued radiographs of living people. The study sample includes 94 children and 83 adults from two populations French and Vietnamese. The results bring the first evidence of a differential growth of the hyoid bone between girls and boys in terms of magnitude and timing of bone changes. In adults, the fusion of the greater cornua with the hyoid body is involved in the dimensional changes of the bone but no significant influencing factor (like sex or population) for this biological process can be confirmed. Variations of dimension and shape of the hyoid bone between populations are identified. Within the study, a new morphological classification of the hyoid bone based on metric data is proposed. This classification distinguishes 6 categories of shape and constitutes a tool for studies of archaeological series. Significant correlations between dimensions and position of the hyoid bone and upper airways is observed, thus confirming their close mutual relationships, both anatomical and functional. All these parameters, analyzed in different facial types, show, however, a complex interaction that requires more research to refine the results.

L’étude de la complexité de l’anatomie du cerveau humain nécessite la caractérisation des paramètres multimodaux et multi-échelle obtenus par des techniques de neuroimagerie récentes. Pour ce travail de thèse nous avons tiré profit d’un logiciel automatique actuel d’analyse surfacique d’images cérébrales afin d’extraire les phénotypes structuraux du cortex cérébral humain, c’est-à-dire l’épaisseur corticale, l’aire de la surface, la profondeur sulcale, la courbure et le contenu en myéline intracorticale. L’objectif principal de ce travail a été de caractériser des variables structurales multimodales sur une large base de données de plus de 450 adultes sains âgés de 18 à 57 ans (base de données BIL&GIN) dans le but de décrire la variabilité interindividuelle de l’organisation structurale du cerveau et notamment la recherche de marqueurs de la maturation cérébrale et de la latéralisation. Nous avons tout d’abord pris l’exemple du gyrus de Heschl, support anatomique du cortex auditif primaire, qui possède une grande variabilité en lien avec l’existence de différents profils de duplication du gyrus couplée à de fortes différences interhémisphériques. Nous avons montré qu’une duplication partielle ou complète du gyrus de Heschl était associée à des modifications locorégionales d’épaisseur corticale, d’aire de la surface et de myéline localisée postérieurement à ce gyrus et dans le planum temporale, ces deux régions étant impliquées dans le traitement du langage. Dans une deuxième étude, nous avons recherché les modifications structurales du cortex associées à la maturation tardive (entre 18 et 30 ans) et à l’atrophie corticale liée au vieillissement. Nous avons montré que l’établissement d’un index de maturation basé sur l’intégration de l’épaisseur corticale et de la myéline intracorticale améliorait la discrimination entre les 2 profils de modifications de la substance grise pendant ces deux périodes de la vie. Finalement, nous avons caractérisé les asymétries corticales en utilisant un recalage surfacique des hémisphères qui s’affranchit des différences de morphologie sulcale et de position entre les deux hémisphères. Nous avons mis en évidence des régions pour lesquelles les asymétries d’épaisseur et de surface étaient concordantes (asymétrie gauche ou droite pour les deux variables anatomiques) et des régions pour lesquelles les asymétries étaient opposées (gauche pour l’une des variables et droite pour l’autre). Environ 20% des régions qui montraient une asymétrie d’épaisseur et d’aire présentaient des corrélations négatives entre ces variables. Il est frappant de constater que les deux régions ayant les asymétries les plus fortes, le planum temporale et le sillon temporal supérieur, ont des corrélations positives entre leurs asymétries d’épaisseur et d’aire. Le planum temporale possède une asymétrie gauche à la fois pour l’épaisseur et l’aire alors que le sillon temporal supérieur a une asymétrie droite pour les deux variables. Cette étude démontre qu’il existe des corrélations entre les asymétries d’épaisseur et d’aire qui sont caractéristiques de l’organisation du cortex. Ces régions sont des sites clé pour lesquels il reste maintenant à étudier la pertinence en tant que marqueurs de la latéralisation cérébrale et leurs corrélats fonctionnels. / Studying the complexity of the human brain anatomy requires the characterization of multimodal and multiscale features obtained by recent in vivo neuroimaging techniques. In the present thesis, we benefited from up to date automated surface-based brain image analysis software to extract structural phenotypes of the human cerebral cortex, namely the cortical thickness, the surface area, the sulcal depth, the curvature and the intracortical myelin content. The principal aim of this work was to characterize multimodal structural variables on a large database of 450 healthy adults aged from 18 to 57 years (the BIL&GIN database) in order to describe the inter-individual variability of brain structural organization and notably the research of candidate markers for brain maturation and lateralization. We first took the example of the Heschl’s gyrus hosting the primary auditory cortex and having high variability due to the presence of different pattern of gyrus duplication coupled with strong interhemispheric differences. We showed that the partial or complete duplication of the Heschl’s gyrus was associated to loco-regional modifications in terms of cortical thickness, surface area and myelin located posteriorly to this gyrus and in the planum temporale, this two regions being implied in language processing. In a second study, we investigated the cortical structural modifications associated to late maturation (between 18 and 30 years) and cortical atrophy linked to aging. We revealed that the computation of a maturation index based on an integration of cortical thickness and intracortical myelin improved the discrimination of two different patterns of grey matter changes during these different stages of life. Finally, we characterized cortical asymmetries using a specific hemisphere surface matching which removed differences in sulcal morphology and position between both hemispheres. We highlighted regions where thickness and surface area asymmetries were concordant (leftward or rightward asymmetry for both anatomical variables) and regions of opposite asymmetries (leftward for one and rightward for the other). About 20% of regions that showed cortical thickness and surface area asymmetries presented negative correlation between these variables. It is striking that the two regions with the strongest anatomical asymmetries; the planum temporale and the superior temporal sulcus had rather positive asymmetry correlations. The planum temporale presented a leftward asymmetry of both cortical thickness and area while the superior temporal sulcus showed a right asymmetry of the two variables. This study demonstrated that there were correlations between thickness and surface area asymmetries, characteristics of the cortex organization. These areas are key sites for which it now remains to study the anatomical relevance as markers of brain lateralization and its functional correlates.

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes. Malgré les progrès thérapeutiques, les mécanismes de résistance restent la cause de la morbidité et de la mortalité. L'acide lipoïque (LA) est un cofacteur essentiel du métabolisme oxydatif via sa fonction dans les complexes de pyruvate déshydrogénase et d'α-céto déshydrogénase. Il a été démontré des effets anticancéreux, mais ses mécanismes d'action ne sont pas entièrement compris. Mon projet de thèse vise à évaluer l’effet inhibiteur de LA sur la prolifération de diverses lignées cellulaires du cancer du sein et d’étudier ses mécanismes. Nos résultats ont montré que LA inhibe la prolifération cellulaire en inhibant les voies de signalisation prolifératives PI3K/Akt et MAPK/ERK. Nos résultats ont contribué à une meilleure compréhension des mécanismes d’action conduisant à cet effet anti-prolifératif de LA. En effet, nous avons mis en évidence la réduction de l’expression de la proprotéine convertase, furine, responsable de la maturation d’IGF-1R en réponse à LA aboutissant in fine à l’inhibition de la maturation de ce récepteur. En outre, nous avons démontré que l’effet pro-oxydant de LA aboutit à la réduction de l’expression du facteur de transcription, CREB, qui est impliqué dans l’induction de l’expression de la furine. En conclusion, nous avons élucidé, pour la première fois, le mécanisme d’action suivant : LA induit rapidement et brutalement des ROS par la phosphorylation oxydative qui vont inhiber l’expression du facteur de transcription CREB. Cette inhibition bloque alors l’activation transcriptionnelle de la furine, qui est cruciale pour permettre le passage de la pro-forme d’IGF-1R, qui est immature et non fonctionnelle, à la forme mature, IGF-1R qui est alors recrutée à la membrane plasmique / Breast cancer is the most common cancer in women. Despite therapeutic advances, the mechanisms of resistance remain the underlying cause of morbidity and mortality. Lipoic acid (LA) is and an essential cofactor of oxidative metabolism via its function in pyruvate dehydrogenase and α-keto dehydrogenase complexes. Its potential therapeutic effects have been well documented in the treatment of pathologies associated with oxidative stress, such as diabetes, atherosclerosis, liver diseases and neurodegenerative diseases. In addition, it has been demonstrated its anticancer effects in various cancers, but its mechanisms of action are not fully understood. My PhD project aims to evaluate the inhibitory effect of LA on the proliferation of various breast cancer cell lines and to study the mechanisms of action likely to be involved in this process. Our results showed that LA inhibits cell proliferation by inhibiting PI3K/Akt and MAPK/ERK proliferative signaling. Our results contributed to a better understanding of the mechanisms of action leading to this anti-proliferative effect of LA. Indeed, we have demonstrated the reduction of the expression of the proprotein convertase, furin, responsible for the maturation of IGF-1R in response to LA resulting the inhibition of the maturation of this receptor. In addition, we have demonstrated that the pro-oxidative effect of LA reduces the the expression of the transcription factor, CREB, which is involved in the induction of furin expression. In conclusion, we demonstrated for the first the following mechanism of action: LA rapidly induces ROS by oxidative phosphorylation that inhibit the expression of the CREB transcription factor. This inhibition then blocks the transcriptional activation of furin, an enzyme that is crucial to allow the passage of the IGF-1R pro-form, which is immature and non-functional, to the mature form, IGF-1R, which is then recruited to the plasma membrane

La perception sensorielle est propre à chaque individu. Elle découle du patrimoine génétique (qui définit les récepteurs sensoriels), mais varie en fonction de la maturation et de l’expérience d’un individu. En ce sens, l’étude du bébé nous a permis de tester à la fois 1) l’effet de la maturation, en comparant la perception des bébés avec celle des adultes et 2) l’effet de l’expérience sensorielle précoce, en comparant la perception sensorielle de bébés nés à terme ou prématurés pour un même âge donné. Nos résultats ont souligné une perception sensorielle plus étendue chez le bébé que chez l’adulte, via la perception de stimulations tactiles très fines ou encore la perception d’ultrasons, qui ne sont plus perçus à l’âge adulte. Les mécanismes de maturation des organes sensoriels et de « recentrage sensoriel » envers les stimulations pertinentes, pouvant intervenir au cours du temps, ont été présentés. Nous avons également montré une réactivité particulièrement marquée des bébés prématurés, en comparaison avec les bébés nés à terme. Différents mécanismes sous-jacents potentiels tels qu’une adaptation de la sélectivité neuronale aux stimulations environnementales, une plasticité cérébrale conservée/retardée, ou encore le développement d’une hypersensibilité ont été discutés. En sus du cœur de cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’ « Umwelt » social du bébé, en étudiant 1) ses capacités de perception et de discrimination des odeurs corporelles humaines et 2) sa capacité à s’exprimer sur sa perception sensorielle. Nous avons montré que le bébé est un être très réceptif à son monde social, capable de discriminer entre les odeurs de ses partenaires sociaux. De plus, le bébé est également très expressif sur sa perception sensorielle, notamment via l’utilisation d’un répertoire vocal complexe (au-delà des pleurs), dont certains types de vocalisations pourraient refléter son état de confort ou d’inconfort. Les résultats de cette thèse ouvrent de nombreuses pistes de réflexion en termes d’adaptations des pratiques néonatales. / Sensory perception is specific to each individual. It results from the gene pool (which defines the sensory receptors), but varies depending on maturation and experience. In this sense, the study of babies has enabled us to test both 1) the effect of maturation by comparing the babies’ sensory perception to those of adults and 2) the effect of early stage sensory perception by comparing the sensory perception of preterm and full-term infants at a same post-conception age (i.e. term-aged infants). Our results underlined a larger sensory perception in babies than in adults, through the perception of very subtle tactile stimulations, or else the perception of ultrasounds, that cannot be perceived by grown-ups. The mechanisms of the maturation of sensory organs and of ‘’sensory recentering‘’ towards relevant simulations that can happen in the course of time have been presented. We have also shown a particularly strong reactivity of preterm babies in comparison to full-term babies. Various potential subjacent mechanisms such as a neuronal selectivity adaptation to environmental stimulations, a maintained/ delayed cerebral plasticity or else the development of a hypersensitivity have been discussed. In addition to the core of this thesis, we have taken an interest in the baby’s social “Umwelt” and have studied 1) his abilities in perception and discrimination between human body odours and 2) his ability to express his sensory perception. We have shown that babies are very responsive to their social world, capable of discrimination between different social partners’ odours. Furthermore, babies also are highly expressive when it comes to their sensory perception, especially through the use of a complex vocal repertoire (beyond cries/tears). Indeed, some types of these vocalisations could reflect his state of comfort or discomfort. The results of this thesis open numerous grounds for thought in terms of neonatal care adaptations.

La famille des microARN (miARN) let-7 comprend treize membres qui jouent des rôles critiques dans de nombreux processus biologiques, notamment la différenciation et le développement cellulaires. Plus spécifiquement, ils fonctionnent comme des suppresseurs de tumeurs en ciblant plusieurs oncogènes. La dérégulation des niveaux de miARN let-7 a été associée à diverses maladies humaines, y compris des cancers et des troubles neurodégénératifs. Il est bien établi que Drosha et Dicer, appartenant à la famille des RNases III, sont deux enzymes clés de la voie de maturation des miARN, et qu'un traitement défectueux par ces endoribonucléases pourrait affecter l'expression des gènes. Au cours des dix dernières années, plusieurs recherches ont permis d'identifier les caractéristiques structurales de l'ARN et les protéines qui régulent la voie de maturation des miARN. Cependant, les détails moléculaires menant à la régulation des niveaux d’expression des miARN nécessitent des investigations supplémentaires. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'activité de clivage in vitro des endoribonucléases Drosha et Dicer envers leurs substrats let-7, en se concentrant sur la façon dont diverses caractéristiques de séquence et de structure affectent leurs activités. Tout d'abord, un criblage structural de type SHAPE suivi d'investigations thermodynamiques et cinétiques détaillées pour les treize pré-miARN de la famille let-7 ont été réalisés avec une enzyme Dicer purifiée in vitro. Cette étude a révélé que malgré les différences structurales des membres de la famille let-7, Dicer ne discrimine pas entre ses substrats, y compris les pré-miARN avec une extension de 1-nt et 2-nt à leur extrémité 3'. L'ensemble de ces travaux met en évidence la remarquable promiscuité de Dicer vis-à-vis divers pré-miARN de la famille let-7. Deuxièmement, le mécanisme enzymatique du clivage du pré-let-7a-1 a été examiné. Les résultats de la cinétique de l'état stable, de l'état pré-stable et de l'impulsion-chase sont conformes à l'opinion dominante, soutenue par de récentes structures de cryo-EM, selon laquelle le ou les changements de conformation d'un complexe enzyme-substrat dans une conformation catalytiquement productive sont importants pour l'activité de clivage. Troisièmement, nous avons étudié la séquence et les déterminants structuraux du clivage du pri-let-7 par le complexe microprocesseur (MP) composé de Drosha et de son partenaire obligatoire DGCR8. Sur la base d'études de clivage de plusieurs substrats pri-let-7 avec un complexe MP reconstitué in vitro, il a été constaté que le clivage du pri-let-7g donne des produits multiples. En utilisant des variantes de pri-let-7g, il a été révélé qu'un élément structural conservé de pri-let-7g favorise un clivage improductif, peut-être en raison du clivage de son substrat par la MP dans l'orientation inverse. Cette étude fournit un cadre pour des investigations futures dans l'étude du clivage de pri-let-7g par Drosha et éventuellement l'identification de nouveaux mécanismes de régulation. Dans l'ensemble, nos résultats donnent un aperçu de la façon dont les caractéristiques structurales des pri-miARN et des pré-miARN de la famille let-7 modulent le traitement par Drosha et Dicer et ouvrent la voie à de futures études visant à examiner le rôle des facteurs protéiques dans la régulation de la maturation des miARN let-7. / The let-7 family of microRNAs (miRNAs) comprises of thirteen members that play critical roles in many biological processes, including cell differentiation and development. More specifically, they function as tumor suppressors by targeting several oncogenes. Deregulation in let-7 miRNA levels has been associated with various human diseases, including cancers and neurodegenerative disorders. It is well established that Drosha and Dicer are the two key enzymes of the miRNA maturation pathway, and that faulty processing by these endoribonucleases could affect gene silencing. Thus, it is crucial to better understand how Drosha and Dicer respectively process the primary miRNAs (pri-miRNAs) and precursor miRNAs (pre-miRNAs) to yield mature miRNAs, and how these enzymes are regulated. In the last decade of miRNA research, several investigations have identified RNA structural features and RNA-binding proteins that regulate the miRNA maturation pathway, adding another layer of regulation in this pathway. However, the molecular detail of this regulation requires further investigations. The main goal of this thesis is to investigate the in vitro processing activity of Drosha and Dicer toward their let-7 substrates, focusing on how diverse sequence and structural features affect their activities. First, SHAPE structural probing followed by detailed thermodynamic and kinetic investigations for all thirteen pre-miRNAs of the let-7 family were performed with in vitro purified Dicer. Surprisingly, this study revealed that despite structural differences in the pre-let-7 members, Dicer does not discriminate between these substrates, including pre-miRNAs with a 1 nt and a 2-nt overhang at their 3'-end. Additional binding and cleavage investigations of pre let-7 substrates carrying 3'-end modifications (mono- and oligo-uridylation, mono- and oligo-adenylation) were performed to clarify how these modifications affect Dicer binding and cleavage activities. Together, this work highlights the remarkable substrate promiscuity of Dicer toward diverse pre-miRNAs of the let-7 family. Second, the enzymatic mechanism of pre-let-7 cleavage by Dicer was examined using pre-let-7a-1 as a model substrate. The results from the steady-state, pre-steady state and pulse-chase kinetics are consistent with the prevailing view, supported by recent cryo-EM structures, that the conformational change(s) of an enzyme-substrate complex into a catalytically productive conformation are important for cleavage activity. Third, the sequence and structural determinants of pri-let-7 processing by the Microprocessor (MP) complex composed of Drosha and its obligatory partner DGCR8 were investigated. Based on cleavage studies of several pri-let-7 substrates with an in vitro reconstituted MP complex, it was found that cleavage of pri-let-7g yields multiple products. Using pri-let-7g variants, it was revealed that a conserved structural element of pri-let-7g promotes unproductive cleavage, possibly as a result of the MP cleaving its substrate in the reverse orientation. This study provides the framework for future investigations in studying pri-let-7g processing by Drosha and possibly identifying novel mechanisms of regulation. Overall, our findings provide insights on how the structural features of pri-miRNAs and pre-miRNAs of the let-7 family modulate processing by Drosha and Dicer and pave the way for future studies aimed at examining the role of protein factors in regulating the maturation of let-7 miRNAs.