Avec l’identification des antigènes tumoraux et la compréhension de la réponse immunitaire mucosale, la vaccination par voie respiratoire est devenue un champ d’investigation prometteur pour le traitement du cancer. L’objectif de cette thèse était de concevoir des vaccins peptidiques nanoparticulaires à base de liposomes, destinés à la vaccination antitumorale par voie respiratoire ou nasale. Ainsi, nous avons formulé des liposomes vectorisant un épitope peptidique TCD8+ dérivé de l’oncogène ErbB2, un épitope TCD4+ et une molécule adjuvante. Cette construction a ensuite été optimisée en faisant varier les caractéristiques physicochimiques du vecteur liposomique (taille, structure, composition) ou de la formulation (viscosité). L’efficacité antitumorale des différents vaccins ainsi obtenus a été évaluée après administration respiratoire ou nasale, prophylactique ou thérapeutique, dans un modèle de tumeurs pulmonaires ou de tumeurs sous-cutanées chez la souris. L’ensemble de ces travaux a montré un intérêt indéniable des vaccins peptidiques à base de liposomes dans la vaccination antitumorale par voie respiratoire et nasale, ouvrant de nouvelles perspectives pour le traitement du cancer. / With the identification of tumor antigens and the better understanding of the mucosal immune response, the vaccination by the respiratory route has become a promising field of investigation for cancer treatment. The purpose of this study was to develop nanoparticulate peptide-based liposomal vaccines for antitumor vaccination by respiratory or nasal route. Thus, we have prepared liposomes associating ErbB2 TCD8+ and HA TCD4+ peptide epitopes with an adjuvant molecule. This construct was then optimized by varying its physicochemical characteristics (size, structure, composition) or its formulation (viscosity). The antitumor efficacy of the various vaccines obtained thereby was evaluated in a model of pulmonary or subcutaneous tumors in mice after prophylactic or therapeutic, nasal or respiratory immunization. All our data showed an undeniable interest of peptide vaccines based on liposomes in the antitumor vaccination by the respiratory and nasal routes, opening new perspectives for cancer treatment.

Bei brachyzephalen Hunden ist der Naseneingang fehlgebildet und hochgradig stenotisch. Diese Naseneingangsstenose wird seit Jahrzehnten diagnostiziert und im Rahmen des Brachyzephalen Syndroms chirurgisch behandelt. Bereits mit dem bloßen Auge kann die äußere 1. Stenose erkannt werden, verursacht durch den äußeren Anteil der Nasenflügel, der dem Septum nahezu anliegt und so die Naris fast vollständig verschließt. Der vestibuläre Anteil des Naseneingangs ist bei brachyzephalen Hunden von außen nicht zu beurteilen. In der Computertomographie und der Endoskopie wird deutlich, dass der voluminöse Bulbus, in dem der rostrale Anteil der Flügelfalte und der innere Anteil des Nasenflügels verschmelzen, den Nasenvorhof fast vollständig obstruiert und damit unmittelbar kaudal der ersten Stenose zu einer relevanten 2. Stenose des Naseneingangs führt. Zusätzlich ist die beim gesunden Hund ausgeprägte Abduktion des vestibulären Bulbus nach lateral während der Inspiration bei brachyzephalen Hunden eingeschränkt bis völlig fehlend. Zur Korrektur der Naseneingangsstenose wird in der Literatur bis heute eine 'Keilchen-Resektion' aus dem äußeren Anteil des Nasenflügels empfohlen. Diese Operationsmethode und ihre Modifikationen konzentrieren sich auf die Korrektur der von außen sichtbaren 1. Stenose. In den letzten 10 Jahren wird von Tierbesitzern nach dieser Operation immer häufiger ein ausbleibender Operationserfolg beklagt. Ziele der Untersuchungen: Es soll eine Operationsmethode beschrieben werden, mit der beide Stenosen des komplexen Naseneingangs chirurgisch korrigiert werden können. Zur Evaluierung dieser Operation soll anhand von CT-Untersuchungen das Luft-Volumen im Naseneingang brachyzephaler Hunde prä- und sechs Monate postoperativ gemessen werden. Brachyzephale Hunde, die zur Behandlung einer schweren respiratorischen Insuffizienz überwiesen wurden, wurden in die Studie aufgenommen. Es wurde eine Computertomographie durchgeführt und das Luft-Volumen im Naseneingang mit einer speziellen Software berechnet (Phillips Intelli Space Portal, Philips Healthcare, Hamburg). Eine neue chirurgische Technik mit Teilresektion des Nasenflügels und des Bulbus der Plica alaris, die Ala-Vestibuloplastie, wird zum ersten Mal beschrieben und durch eine CT-Kontrolle nach 6 Monaten analog der präoperativen Untersuchung evaluiert. Die Operationsergebnisse von zwei Chirurgen werden verglichen und die Reproduzierbarkeit der CT-basierten Volumenbestimmung im Vestibulum nasi evaluiert. Für die Analyse der normalverteilten Daten wurde nach dem Shapiro-Wilk-Test geprüft. Signifikanzen wurden mit dem Wilcoxon-Mann-Whitney-Test beurteilt. Für die Analyse der nicht normalverteilten Daten wurde der Kruskal-Wallis Test durchgeführt, gefolgt von dem Dunn´s Multiple Comparisons Test. Die Vergleichbarkeit der Operateure und die Reproduzierbarkeit wurde nach Altmann und Bland überprüft. Das Signifikanzniveau wurde auf alpha=0,05 festgelegt. In diese retrospektive Studie wurden 20 Möpse und 30 Französische Bulldoggen eingeschlossen. Präoperativ wurde bei den Französischen Bulldoggen ein Naseneingangsvolumen links von median 235 mm³ und rechts von 258 mm³ gemessen. Bei den Möpsen wurden Volumina von links 178 mm³ und rechts 146 mm³ gemessen. Mit der Ala-Vestibuloplastie wird durch die Resektion des Bulbus der Plica alaris und der stenosierenden Nasenflügel das Luft-Volumen im Vestibulum nasi bei allen Hunden statistisch signifikant vergrößert. Sechs Monate postoperativ wurde bei den französischen Bulldoggen eine Volumenzunahme von 77 % links und rechts von 75 % gemessen. Bei den Möpsen betrug die Volumenzunahme links 85 % und rechts 71 %. Zwischen den beiden Chirurgen gab es keinen signifikanten Unterschied im Operationsergebnis. Schlussfolgerungen: Die Ala-Vestibuloplastie ist eine neue in Leipzig entwickelte Operationsmethode mit der die komplexe Fehlbildung aus Nares- und Vestibulum-Stenose der brachyzephalen Hunde effektiv und anhaltend korrigiert werden kann. Mit der computertomographischen Untersuchung der brachyzephalen Nase kann die Gesamtstenose nachgewiesen und die kleinen Volumina des Nasenvorhofs prä- und postoperativ vergleichbar und reproduzierbar bestimmt werden. Die Operation führt zu einer signifikanten Vergrößerung des luftgefüllten Naseneingangs und zu einer vollständigen Beseitigung beider Stenosen.

Ce travail de thèse a pour objectif de développer des voies d’administrations moins contraignantes pour le patient que la voie injectable traditionnellement utilisée pour la délivrance de peptides et de protéines thérapeutiques. Nous nous sommes donc intéressés dans ce travail à la formulation de ces peptides et protéines par la réalisation de systèmes colloïdaux formés de vecteurs amphiphiles, les lipoamino acides (LAAs). Ces systèmes colloïdaux protéines/LAAs sont destinés à l’administration de peptides et protéines par voie nasale et par voie cutanée. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec une industrie bordelaise spécialisée dans la formulation de principes actifs. La première partie de la thèse décrit la formation colloïdale de LAAs et de protéines thérapeutiques pour l’administration par voie nasale. Des études en dichroïsme circulaire nous ont donné des informations sur la structure secondaire des protéines dans le colloïde formé. L’analyse en diffusion dynamique de la lumière nous a apporté des informations sur la taille des complexes colloïdaux protéine-LAAs. La modélisation moléculaire nous a permis d’étudier la structure atomique de ces complexes colloïdaux. Enfin, pour évaluer la perméabilité membranaire de ces colloïdes, des études in vitro sur cellules nasales et des études précliniques ont été réalisées. Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés au développement d’une formulation colloïdale à base de LAAs et de cyclosporine en vue du traitement par voie locale du psoriasis. L’efficacité de la formulation a été testée par RMN du deutérium grâce au développement et à la validation de modèles lipidiques de peau saine et psoriasique. / The aim of this thesis is to develop less constraining administration pathways than the injectable way traditionnaly used for the delivery of therapeutic peptides and proteins. In this work we focus in the formulation of these peptides and proteins by formation of colloidal system with amphiphilic vectors, the lipoamino acids (LAAs). These colloidal systems proteins/LAAs are intended for the administration of peptides and proteins by nasal and cutaneous pathways. This work was completed in collaboration with an industry located in Bordeaux and in the formulation of active ingredients. The first part of the thesis describes the colloidal formation of LAAs and therapeutic proteins for an administration by nasal route. Studies with circular dichroism gave information on the secondary structure of proteins in the colloid. Analysis using dynamic light scattering brought information on the size of the protein-LAAs colloidal complexes. Molecular modeling enabled us to study the atomic structure of these colloidal complexes. Finally, to evaluate the membrane permeability of these colloids, in vitro studies on nasal cells and preclinical studies were performed. In the second part, we developed a colloidal formulation containing LAAs and cyclosporine for treatment of psoriasis by local/topical administration. The effectiveness of the formulation was tested by solid state deuterium NMR on original lipidic models of healthy and psoriatic skin developed in the laboratory.

La ventilation nasale est vitale pour le nouveau-né, respirateur nasal exclusif. Le tiers antérieur des fosses nasales peut être modifié par une sténose congénitale de l’orifice piriforme, tandis leur partie postérieure peut être fermée par une atrésie choanale uni ou bilatérale ou par des lésions du nasopharynx.Les simulations numériques permettent d’analyser l’écoulement et le conditionnement de l’air en contournant les limites techniques et éthiques rencontrées in vivo. Devant la rareté des données dans la littérature, une étude de faisabilité a été nécessaire et concluante : les modèles numériques sont qualitativement proches de la réalité. Un travail sur les conditions physiologiques chez le nouveau-né a ensuite été réalisé, avec une méthodologie retravaillée. La reconstruction tridimensionnelle des fosses nasales est possible dès la naissance. La création d’une sphère centrée sur la pointe du nez, éloignant le domaine d’entrée de la zone d’intérêt, a permis d’analyser le rôle du tiers antérieur des fosses nasales.La valve nasale joue un rôle majeur en inspiration : perte de charge, accélération, guidage des flux et réchauffement de l’air. Les trois quarts du réchauffement ont lieu en amont du cornet inférieur. Une obstruction nasale entraîne une réduction des vitesses et une augmentation des températures de l'air. La simulation de l’inspiration d’air à 0°C a permis de constater que les fosses nasales permettent d’amortir les effets du refroidissement de l’air extérieur.Ce travail constitue une première approche de la physiologie de la ventilation nasale du nouveau-né par modélisation numérique, indispensable à la compréhension de la pathologie nasale néonatale. / Nasal breathing is essential for the newborn, exclusive nasal breather. The anterior third of the nasal fossae may be modified by a congenital stenosis of the pyriform aperture, while their posterior part may be closed by unilateral or bilateral choanal atresia.Numerical simulations are a good means to analyze airflow and air-conditioning: they circumvent the technical and ethical limits encountered in vivo. Given the rarity of available data in the literature, a feasibility study was necessary and was conclusive: numerical models are qualitatively close to reality. A work on the physiological conditions in newborns was conducted, using refined methodology. The three-dimensional reconstruction of the nasal fossae is possible from birth. The creation of a sphere centered on the tip of the nose, moving the boundary conditions away from the area of interest, made it possible to analyze the role of the anterior third od the nasal fossae.The nasal valve plays a major in inspiration: it is a zone of pressure loss, acceleration, flow guidance and air warming. Three-fourths of the warming takes place upstream the inferior turbinate. A partial nasal obstruction modifies these results with lower velocities and higher temperature of the air. The simulation of the inspiration of cold air (0°C) has shown that the nasal fossae can dampen, without canceling, the effects of air cooling. This work is a first approach to the physiology of nasal ventilation of the newborn by numerical modeling, which is essential to the understanding of neonatal nasal pathology.

Introduction: Une respiration buccale est souvent associée à une faible musculature oro-faciale et à une position basse de la langue, pouvant mener aux malocclusions et au potentiel de développer des problèmes de respiration pendant le sommeil chez les enfants. Objectifs: Évaluer l’efficacité de la thérapie oro-faciale myofonctionnelle sur le rétablissement d’une déglutition physiologique et d’une respiration nasale en développant une posture linguale et labiale normale au repos. Méthodes: Cette étude contrôlée randomisée prospective à simple aveugle a évalué 37 patients (six à quatorze ans) divisés en deux groupes où un groupe a reçu une thérapie complète (7 séances), comprenant des exercices pour la correction du patron de déglutition et de la posture linguale, et l’autre groupe a reçu une thérapie sommaire, corrigeant seulement la posture linguale (3 séances). Des suivis à trois mois et à un an post-traitement ont été effectués pour les deux groupes. Résultats: Les résultats des deux traitements, soient la thérapie complète et la thérapie sommaire, sont similaires (p = 0.59) et également efficaces pour la correction de la déglutition atypique et le rétablissement d’une respiration nasale, avec une différence significative entre les évaluations avant et après traitement (p = 0.001), qui demeure stable après un an post-traitement. Conclusion: Le traitement avec des exercices spécifiques pour une correction d’une propulsion linguale ne serait pas une composante absolue d’une thérapie oro-faciale myofonctionnelle afin de rétablir une posture linguale adéquate au repos et un patron de respiration nasale chez les enfants n’ayant pas d’autre problème fonctionnel connu. / Introduction: Mouth breathing is often associated with a weak orofacial musculature and a low resting tongue position, leading to malocclusion and potentially sleep-disordered breathing in children. Objective: To evaluate the effect of orofacial myofunctional therapy on the reestablishment of a mature pattern of swallowing and nasal breathing by stabilizing a proper position of the tongue and lips at rest. Methods: This prospective randomized single-blind controlled study evaluated 37 patients (age six to fourteen years) divided into two groups who received either a complete orofacial myofunctional therapy (7 sessions) including swallowing pattern and tongue posture, or a simplified therapy modifying their tongue posture (3 sessions). Both groups were seen at three months and one year following treatment completion. Results: Results suggested that treatment outcomes were similar when treating tongue-lip posture at rest along with tongue thrust, and treating without addressing tongue thrust (p = 0.59). Both treatments were efficacious as there was a significant difference between the pre- and post- evaluations for both groups (p < 0.001), and these differences remained stable at the one year follow-up. Conclusion: Treating a tongue thrust habit with specific related exercises, may not be a necessary component of an orofacial myofunctional therapy to reestablish tongue posture at rest and nasal breathing in children with no other functional problems.