Dans les cellules cancéreuses, des défauts affectant l'organisation d'ADN en chromatine sont fréquemment observés. L'étude de facteurs impliqués dans cette organisation est donc essentielle pour mieux appréhender leur implication dans la tumorigénèse. Un facteur particulièrement intéressant dans ce contexte est le facteur d'assemblage de la chromatine, le complexe CAF-1 (Chromatin Assembly Factor 1). CAF-1 est impliqué dans l'assemblage en chromatine de l'ADN lors de la réplication et la réparation de l'ADN. Deux sous-unités de CAF-1 sont sous-exprimés dans les cellules non-proliférantes (quiescentes) et constituent des marqueurs de prolifération dans le cancer. De plus, CAF-1 a un rôle au niveau des régions de chromatine dense proches des centromères, l'hétérochromatine péricentrique, par son interaction avec les protéines HP1 (Heterochromatin Protein 1). Il existe trois isoformes de HP1 dans les cellules mammaires (HP1α, β et γ), dont HP1α est le plus spécifiquement associé aux régions d'hétérochromatine péricentrique, impliqués dans la répression des gènes et la ségrégation des chromosomes. Pendant ma thèse, je me suis penchée sur deux questions majeures: Premièrement, est- ce que l'expression des isoformes de HP1 est régulée d'une façon dépendante de la prolifération et de la tumorigénèse ? En combinant des modèles de lignées cellulaires et des échantillons de tissu humain, j'ai pu montrer que l'expression de l'isoforme HP1α, mais pas HP1β ou γ, est dépendante de la prolifération. La déplétion de HP1α, spécifiquement, affecte le passage de la mitose. De plus, HP1α, mais pas HP1β ou γ, est surexprimé dans de nombreux types de cancer comparé aux tissus sains correspondants. La surexpression de HP1α dans le cancer du sein est corrélée de façon significative à la survie des patientes et la formation de métastases. Ces résultats révèlent HP1α comme un marqueur pronostique dans le cancer du sein et potentiellement dans d'autres types de cancer. Nous proposons que la surexpression de HP1α présente un avantage sélectif pour les cellules cancéreuses, liée à l'organisation de l'hétérochromatine péricentrique et le passage de la mitose. Ces résultats ont donné lieu à un brevet et à une publication dans EMBO Molecular Medecine. La seconde question à laquelle je me suis intéressée est : comment des cellules quiescentes, qui expriment peu de CAF-1, gèrent l'assemblage de la chromatine couplé à la réparation de l'ADN ? En effet, une capacité de réparation différente entre cellules proliférantes (tumorales) et quiescentes (saines) aura un impact majeur sur l'efficacité et la toxicité des traitements génotoxiques comme la chimio- et la radiothérapie. J'ai pu montrer que, dans les cellules quiescentes, les irradiations aux ultra-violets (UV) n'induisent pas l'expression de CAF-1. De plus, la faible quantité de CAF-1 est recrutée aux sites des lésions d'UV, suggérant que sa fonction dans la réparation est conservée hors du cycle cellulaire. Cependant, en quiescence, nous observons une réparation retardée d'un type spécifique de lésions, qui reflète potentiellement une difficulté des cellules quiescentes à gérer la prise en charge de ces lésions au sein de la chromatine. Ces résultats font l'objet d'un manuscrit actuellement en préparation. Dans ces deux projets majeurs, j'ai mis en avant comment des facteurs de l'organisation de la chromatine peuvent être impliqués dans la prolifération, la tumorigénèse et la réparation d'ADN suite à des traitements génotoxiques. De plus, nous avons pu proposer un nouvel outil d'intérêt médical pour le pronostique des cancer du sein.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les mécanismes moléculaires et cellulaires contrôlant l'homéostasie dans un tissu normal ne sont pas complètement élucidés in vivo même si nombre d'entre eux sont connus in vitro. Ils présentent une telle complexité qu'on parle généralement de réseaux de contrôles. Les simulations sur ordinateur représentent un outil puissant pour étudier les réseaux de contrôle de la prolifération cellulaire. Elles possèdent une puissance de calcul permettant de tester des hypothèses, notamment sur les redondances et les retro contrôle que l'on suppose impliquées dans ces réseaux et d'observer les conséquences de modifications (e.g. mutations) dans un contexte in vivo dynamique simulé. Notre approche combine une représentation spatiale des cellules en 2D par le graphe de Voronoï et un modèle de vie cellulaire. Le graphe de Voronoï associe un polygone à chaque cellule et l'ensemble de ces polygones défini l'architecture du tissu. Le modèle des réseaux de régulation de la croissance, de prolifération, de différenciation et de mort cellulaire inclus des éléments intracellulaires (cyclines, Cyclin Dependent Kinases, pRb, inhibiteurs de CDK) et des éléments extracellulaires (récepteurs membranaires aux facteurs de prolifération, intégrines). L'intégration de la représentation spatiale des cellules permet une modulation quantitative des signaux extracellulaires en fonction du voisinage des cellules et une modélisation du mouvement des cellules dans le temps. Ainsi la caractérisation des cellules du modèle en tant que cellules souches, en transit ou bien engagées dans la différenciation est réalisée en fonction de leur statut moléculaire (e.g. quelle protéine est exprimée, active, inhibée, etc...) à un instant donné. Nos résultats montrent le rôle des inhibiteurs de CDKs (p15 et p27) et de la proportion des récepteurs aux facteurs de croissance et de différenciation (EGFr et TGF?) dans le contrôle du passage de G1 à S. Les simulations en 2D illustrent l'influence de l'environnement et du pattern des cellules souches sur la prolifération dans les couches basales des épithéliaux stratifiés et de l'adhérence différentielle lors de la différenciation et la migration des kératinocytes.

L’infection par le virus de la maladie de Marek (MDV) induit chez les poussins une immunosuppression précoce et transitoire associée à une atrophie du thymus (TA) et de la bourse de Fabricius (BA). L’objectif de ce travail était de mieux comprendre les mécanismes cellulaires responsables de cette atrophie. La 1ère étape de mon travail a été d'établir un modèle d'infection in vivo menant à une BA et TA suffisante et reproductible. Une fois établi, ce modèle nous a permis d’étudier l’effet du MDV au sein de ces organes à 6, 10 et 14 jours post-infection. Les résultats indiquent que l'apoptose et l'inhibition de prolifération peuvent contribuer à la BA, tandis que seule l'augmentation de l'apoptose conduit à la TA. La numération des lymphocytes sanguins, a mis en évidence une diminution des lymphocytes B durant les 2 premières semaines post-infection concomitamment à la BA. Cette technique semble donc un outil prometteur non invasif pour diagnostiquer la BA induite par le MDV. Une différence de sensibilité à la TA et BA induite par le MDV a été mise en évidence dans deux lignées de poule White Leghorn d’haplotype B différents, toutes deux très sensibles au développement des tumeurs. / Marek's disease virus (MDV) infection induces early and transient immunosuppression associated with atrophy of the thymus (TA) and the bursa of Fabricius (BA) in chicks. The aim of this work was to better understand the cellular mechanisms responsible for this atrophy. The first step in my work was to establish an in vivo infection model leading to a sufficient and reproducible BA and TA. Once established, this model allowed us to study the effect of MDV in these organs at 6, 10 and 14 days post-infection. The results indicate that apoptosis and inhibition of proliferation can contribute to BA, whereas only the increase in apoptosis leads to TA. The lymphocyte blood count showed a decrease in B-lymphocytes during the first 2 weeks of infection that seems related to BA. This technique therefore seems a promising non-invasive tool to diagnose BA at early times of MDV infection. A difference in sensitivity to MDV-induced TA and BA was found in two lines White Leghorn of different B haplotype, both of which very sensitive to tumor development.

Résumé : L'un des problèmes les plus difficiles auquel les technologies liées aux nanomatériaux font face est l'impact qu'elles ont sur la santé humaine et l'environnement. Il est donc primordial d'étudier les effets toxicologiques de ces technologies dont l'utilisation est très répandue dans divers domaines d'application. Par conséquence, dans ce projet, la cytotoxicité des matériaux présents dans la synthèse de nanotubes de carbone mono-parois (SWCNTs) par plasma thermique inductif (des matières premières au produit final) a été évaluée. Tout d'abord, l'influence du procédé plasma thermique inductif sur les propriétés physico-chimiques et cytotoxiques des matières premières (les catalyseurs commerciaux Co, Ni, Y203, Mo et le noir de carbone) a été déterminée. Un effet cytotoxique plus important a ainsi été révélé pour le Co commercial. De plus, bien que le procédé de plasma affecte les propriétés physico-chimiques de chaque catalyseur, seule la cytotoxicité du Ni a augmenté. La comparaison des particules de Ni après traitement par plasma avec les nanoparticules de Ni commerciales, a révélé que ces particules ayant pourtant une surface similaire avaient des cytotoxicités différentes. De plus, la toxicité des catalyseurs n'était pas principalement due à la libération d'ions. Afin d'évaluer la capacité du procédé de plasma thermique inductif à synthétiser des SWCNTs de haute qualité en utilisant des catalyseurs non toxiques, les effets du type et de la quantité de trois mélanges de catalyseurs (Ni-Y203, Ni-Co-Y203, et Ni-Mo-Y203) sur la production de SWCNTs ont été examinés. Les calculs thermodynamiques, en phase gazeuse et dans la phase de solution liquide, ont également été réalisés. Les résultats ont montré que le type de catalyseur affecte la qualité des SWCNTs et une qualité similaire peut être produite lorsque la même quantité de Co a été remplacée par le Ni. L'influence des SWCNTs produits avec trois mélanges de catalyseurs sur le comportement des préostéoblastes marins MC3T3-E I a été évaluée. Les SWCNTs ont été ajoutés sur les cellules attachées ou les cellules ont été ensemencées sur des plaques recouvertes de SWCNTs. Les SWCNTs ajoutés sur les cellules attachées affectent considérablement la viabilité cellulaire. Toutefois, la viabilité des cellules ensemencées sur les SWCNTs a seulement légèrement diminué à 24 h, même pour celles ensemencées sur les SWCNTs produits avec Ni-Co-Y203. De plus, les cellules peuvent proliférer en présence des SWCNTs dans les 48 h. Ainsi, sauf perturbation mécanique membranaire, ces SWCNTs ne semblent pas induire de cytotoxicité sévère sur les préostéoblastes. Les SWCNTs ont donc été purifiés et leur influence sur la prolifération des préostéoblastes, l'activation de la voie des BMPs ou Smad et la différenciation ostéoblastiques induites par l'addition de BMP-2 et BMP-9 a été étudiée. Le prétraitement des cellules par des SWCNTs pendant 24 h a accéléré l'activation des Smad1/518 induite par les BMPs. Après 72 h d'incubation avec BMP-2 ou BMP-9, les préostéoblastes prétraités avec des SWCNTs exprimaient des gènes codant pour des marqueurs ostéogéniques comme ostérix et octéocalcine et présentaient une forte activité de la phosphatase alcaline. Fait intéressant, la BMP-9 a favorisé la différenciation des préostéoblastes prétraités avec les SWCNTs de manière plus importante que la BMP-2. Par conséquent, la combinaison de la BMP-9 avec les SWCNTs semble être une voie prometteuse pour ta régénération osseuse. // Abstract : One of the most challenging issues that the technologies related to nanomaterials face is the impact they have on human health and environment. It is therefore of great importance to investigate the toxicological impacts of these technologies prior to their widespread utilization in different fields of application. Therefore, in this study, the cytotoxicity of the materials present throughout the process of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) synthesis by induction thermal plasma (from the feedstock materials to the final product) was evaluated. First of all, the influence of the induction thermal plasma process on the physico-chemical and cytotoxic properties of feedstock materials (i.e. commercial Co, Ni, Y203, Mo catalysts and carbon black) was investigated. The strongest cytotoxicity was observed for commercial Co compared to other catalysts. Although the thermal plasma process affected the properties of all catalysts, only the cytotoxicity of Ni was increased. Comparing the properties and cytotoxicity of the plasma treated Ni particles with commercial Ni nanoparticles revealed that the particles with similar surface area had different cytotoxicities. Plus, the observed cytotoxicity of the catalysts was not mainly due to the release of ions. In order to evaluate the capacity of the RF induction thermal plasma process to produce high quality SWCNTs using non-toxic catalysts, the effects of the type and quantity of three catalyst mixtures (Ni-Y203, Ni-Co-Y203, and Ni-Mo-Y203) on SWCNTs synthesis were examined. Thermodynamic calculations, in gas and particularly in liquid solution phases, were also performed. The results showed that catalyst type affected the quality of the SWCNT final product and similar quality SWCNTs was produced when the same amount of Co was replaced by Ni. Then, to investigate the cytotoxicity of the SWCNTs produced with the three catalyst mixtures, their effect was evaluated on the behavior of murine MC3T3-E1 preosteoblasts. Either SWCNTs were added on the attached cells or cells were seeded on the SWCNT-covered culture plates. SWCNTs which were added on the attached cells reduced cell viability drastically in a dose-dependent manner. However, the viability of the cells seeded on SWCNTs was only slightly decreased at 24 h, even on those produced with Ni-Co-Y203. Moreover, cells could proliferate within 48 h. Thus, except mechanical membrane disturbance, thermal plasma grown SWCNTs seemed to induce no severe cytotoxicity on MC3T3-El preosteoblasts. Consequently, SWCNTs were purified and their influence on the viability and proliferation of MC3T3-El preosteoblasts was determined. The impact of SWCNTs on Smad activation and cell differentiation induced by BMP-2 and BMP-9 was also studied. SWCNTs pm-treatment accelerated the Smadl/5/8 activation induced by both BMP-2 and BMP-9. It did not reduce the viability of preosteoblasts but slightly affected their proliferation at 48 h. Furthermore, after 72 h incubation with BMP-2 or BMP-9, preosteoblasts pm-treated with SWCNTs for 24 h could express genes encoding osteogenic markers such as osterix and osteocalcin and showed high alkaline phosphatase activity. Interestingly, BMP-9 favored the differentiation of preosteoblasts pre-treated with SWCNTs more remarkably than BMP-2. Therefore, combination of BMP-9 with SWCNTs seems to be a promising avenue for bone regeneration. [symboles non conformes]

Les plantes ont longtemps été connues pour leur arsenal naturel, servant d'une source importante de substances nutritives et de composants thérapeutiques. Depuis il y a environ 600 000 ans, les hommes ont utilisé des plantes comme médicaments. Aujourd'hui, les médicaments issus des plantes sont largement présents dans le monde entier où environ 80 % de la population mondiale utilisent des plantes comme médicaments primaires. Cette valeur médicinale est principalement attribuée au fait que les plantes sont riches en composés phytochimiques bioactifs. Le Liban, en raison de son emplacement géographique et des caractéristiques environnementales importantes, est doté d'une flore riche. Des centaines de plantes libanaises ont été définies en termes de composition chimique et de valeur médicinale. Dans cette étude, nous avons caractérisé le contenu phytochimique de deux espèce de plantes libanaises, Crataegus azarolus L et Ephedra campylopoda. Des feuilles fraîches tirées de chaque espèce de plante, ont été dissoutes dans trois solvants différents : eau, éthanol et méthanol. La composition phytochimique des extraits a été examinée en utilisant la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) et le contenu d'huile essentielle a été déterminé par la chromatographie gazeuse (GC) couplée avec la spectrométrie de masse (MS). Le radical DPPH a été utilisé pour évaluer le potentiel antioxydant. Le potentiel anti-inflammatoire a été évalué en mesurant les quantités sécrétées de la prostaglandine E2 (PGE2) en utilisant la technique ELISA, aussi bien qu'en déterminant les niveaux d’expression d’ARNm de cytokines pro-inflammatoires (IL-, IL-ß et IL-6), de chimiokines (CCL3 et CCL4) et de COX-2 et iNOS par RT-PCR quantitative (qRT-PCR). Un essai de viabilité cellulaire par le test XTT a été effectué pour déterminer l'effet antiprolifératif de chaque extrait. Nous avons observé un contenu phytochimique important à partir des extraits alcooliques. En parallèle, nous avons mis en évidence des activités biologiques significatives avec ces extraits alcooliques exerçant in vitro des effets antioxydants, anti-inflammatoires et antiprolifératifs.En résumé, nos observations suggèrent un potentiel prometteur pour Crataegus azarolus L et Ephedra campylopoda pour le traitement de maladies associées au stress oxydatif, à un processus inflammatoire ou à une prolifération cellulaire non contrôlée. Cependant, in vivo, la caractérisation de ces effets est indispensable. / Plants have long been known for their natural arsenal, serving as an important source of nutrients and therapeutic components. Since about 600,000 years ago, humans used plants as medicines. Plant medicines correspond to the preparations issued from those plants. Today, plant medicines are widely worldwide where about 80% of the world's population uses herbs as primary medicines. This medicinal value is mainly attributed to the fact that plants are rich inbioactive phytochemicals. Lebanon, due to its geographical location and important environmental characteristics, is endowed with a rich flora. Hundreds of Lebanese plants have been defined in terms of their chemical composition and medicinal value where many other species are yet to be characterized.In this study, we aimed at characterizing the phytochemical content and therapeutic value of two Lebanese plant species, Crataegus azarolus L and Ephedra campylopoda. Fresh leaves, derived from each plant species, were dissolved in three different solvents distilled water, ethanol, and methanol. The phytochemical composition of different extracts issued from the two plant species was examined using high performance liquid chromatography (HPLC) and the essential oil content was determined by gas chromatography (GC) coupled with mass spectrometry (MS). DPPH radical scavenging and Fe2+ chelating activity assays were used to assess the antioxidant potential. Anti-inflammatory potential was evaluated by measuring the secreted amounts of the pro-inflammatory mediator PGE2 using ELISA technique, as well as by assaying the mRNA levels of the pro-inflammatory cytokines (IL-α, IL-β and IL-6), chemokines (CCL3 and CCL4) and inflammation-sensitive COX-2 and iNOS using quantitative RT-PCR (qRT-PCR). XTT viability assay was carried out to determine the anti-proliferative effect of each extract. For both plant species, we observed an important phytochemical content with thealcoholic (methanol and ethanol) extracts being more rich in bioactive molecules. In parallel, the two plant species exhibited significant biological activities with the alcoholic extracts exerting important, in vitro, antioxidant, anti-inflammatory and anti-proliferative effects.Collectively, our observations suggest a promising potential for Crataegus azarolus L and Ephedra campylopoda during treatment of diseases associated with oxidative stress, aberrant inflammatory responses or uncontrolled cell proliferation. However, further in vivo characterization of these effects is indispensable.

L'expression élevée de la GSTP1 est fréquemment observée dans les cancers et est positivement corrélée à la résistance aux chimiothérapies. Cette enzyme de détoxication de phase II peut aussi réguler l'activité de protéines comme JNK et TRAF2 et, par conséquent, peut moduler les voies de prolifération et de mort cellulaire. Ce projet a donc consisté à étudier le rôle de la GSTP1 dans la prolifération des hépatocytes normaux ou transformés. L'étude de la régénération hépatique chez des souris Gstp1/2‐/‐ a permis de démontrer le rôle des protéines GSTP1 et GSTP2 dans le contrôle de la progression des hépatocytes normaux dans le cycle cellulaire. Après hépatectomie partielle chez les souris Gstp1/2‐/‐, une diminution importante du nombre d'hépatocytes dans les phases S, G2 et M est observée comparativement à des foies de souris contrôle. Cette réduction est associée à des retards d'expression de protéines impliquées dans l'initiation de la prolifération, le contrôle du point de restriction dépendant des mitogènes et dans la transition G1/S. Ces modifications sont associées à une réduction de l'expression de TRAF2 et de l'activation de JNK et ERK, alors que les taux de p21 et de p53 sont élevés. Parallèlement, un décalage dans l'expression d'enzymes qui régulent l'homéostasie redox et participent à l'activation des MAPK est observé. L'utilisation de cellules cancéreuses de différentes origines dont le foie, a également permis de corréler l'absence de GSTP1 à une diminution de prolifération cellulaire sans altération de la suivie cellulaire. Cependant dans ces conditions, nous observons une augmentation de l'expression de TRAF2, pJNK, pATF2, ATF3 associée à une induction de p21. Nous avons également montré que les effets de la GSTP1 sur la prolifération cellulaire sont régulés par l'activation de JNK. L'évidence du lien entre l'expression de la GSTP1 et la prolifération hépatocytaire nous a conduit à analyser l'expression d'enzymes de détoxication dans des carcinomes hépatocellulaires (CHC) et nous avons constaté une induction d'expression de GSTP1 dans le tissu péritumoral des CHC par rapport au foie normal. / Increased GSTP1 expression is frequently observed in cancers and is positively correlated with chemotherapy resistance. This phase II detoxifying enzyme can also regulate JNK and TRAF2 activities and, consequently, can modulate proliferation and cell death pathways. This project aimed at studying the role of GSTP1 during proliferation in normal and transformed hepatocytes. Liver regeneration study in Gstp1/2‐/‐ mice showed the involvement of GSTP1 and GSTP2 proteins in the cell cycle progression control of normal hepatocytes. After partial hepatectomy in Gstp1/2‐/‐ mice, the number of cells in S, G2 and M phases was decreased compared to livers of wildtype mice. This reduction is associated with the delay in the expression of proteins involved in proliferation initiation, mitogen restriction point control and G1/S transition. These modifications are associated with the decrease in TRAF2 expression and the activation of JNK and ERK, whereas p21 and p53 levels are high. Furthermore, expression of enzymes involved in redox homeostasis and MAPK activation is delayed. Study of cells derived from various cancers, including HCC, highlighted a correlation between low expression of GSTP1 and decrease in cell proliferation without cell survival alteration. However in these conditions, we observed the increase in TRAF2, pJNK, pATF2 and ATF3 expression together with the induction of p21. We also showed that GSTP1 effects are regulated by JNK activation. These results showed a link between GSTP1 expression and hepatocyte proliferation and led us to investigate the GSTP1 expression in HCC. We noticed an induction of GSTP1 expression in peritumoral tissue compared to normal liver.

Il est connu qu’une consommation modérée de vin rouge protégerait contre de nombreuses pathologies, du fait notamment de ses polyphénols. Nous avons étudié en particulier l’effet de ces polyphénols sur le cancer colorectal, l’un des cancers les plus fréquents dans les pays industrialisés. Certains polyphénols purifiés de vin rouge, comme le resvératrol et la quercétine, montrent des effets antiprolifératifs contre les cellules de cancer colorectal.Notre première approche a consisté à utiliser des extraits polyphénoliques de vins rouges de Bourgogne. Nous avons alors étudié d’une part, leurs effets in vitro sur la prolifération cellulaire de lignées tumorales colorectales humaines SW480 et les interactions entre ces polyphénols et le transport et le métabolisme du resvératrol ; et d’autre part, les effets in vivo chez la souris CF-1 d’une consommation régulière de ces polyphénols dans l’alimentation sur la survenue de lésions pré-néoplasiques chimio-induites par l’azoxyméthane au niveau du colon.Notre deuxième approche s’est orientée vers les modifications de la structure chimique du resvératrol. Par l’ajout de groupements méthoxyles et hydroxyles, et par l’isomérisation de sa structure (cis ou trans), nous avons cherché à dégager des relations structures-fonctions du resvératrol et à créer des dérivés plus bioactifs.Nous montrons que les polyphénols du vin rouge inhibent la prolifération de cellules cancéreuses coliques, en bloquant le cycle cellulaire. Certains polyphénols du vin tel que la quercétine sont capables d’augmenter la capacité des cellules SW480 à accumuler le resvératrol. [Nous montrons que] chez les souris, la prise régulière de polyphénols de vin rouge dans l’alimentation diminue le nombre global de lésions pré-néoplasiques, et surtout les lésions de grande taille dont dérivent les polypes intestinaux. Les modifications chimiques de la structure du resvératrol montrent que les analogues méthoxylés du cis-resvératrol sont de puissants antiprolifératifs par blocage de la mitose, alors que le mécanisme d’action des dérivés du trans-resvératrol bloque le cycle cellulaire au niveau de la phase S.Ce travail supporte l’idée que le recours aux polyphénols du vin dans la prévention des adénocarcinomes coliques est possible et que ce champs de recherche est une voie prometteuse. Concernant des visées thérapeutiques, la recherche d’analogues du resvératrol présentant une biodisponibilité accrue est une piste à poursuivre / It is known that moderate consumption of red wine may protect against many diseases, in particular because of its polyphenols. We studied in particular the effect of these polyphenols on colorectal cancer, one of the most common cancers in industrialized countries. Some purified polyphenols from red wine, like resveratrol and quercetin, showed antiproliferative effects against colorectal cancer cells.Our first approach was to use polyphenolic extracts from Burgundy red wine. We then studied their in vitro effects on human colorectal tumor cell lines SW480’s proliferation and the interactions between the polyphenols and the transport and metabolism of resveratrol; and secondly, the effects on CF-1 mice of regular consumption of these polyphenols in the diet on the occurrence of chemically induced pre-neoplastic lesions by azoxymethane in the colon.Our second approach was directed towards changes in the chemical structure of resveratrol. By the addition of hydroxyl and methoxyl groups, and the isomerization of its structure (cis or trans), we wanted to identify structure-function relationships of resveratrol and create more bioactive derivatives.We show that the red wine polyphenols inhibit proliferation of colon cancer cells by blocking the cell cycle. Some wine polyphenols such as quercetin are able to increase the ability of SW480 cells to accumulate resveratrol. [We show that] in mice, the regular intake of red wine polyphenols in the diet reduces the overall number of pre-neoplastic lesions, especially large lesions which may become intestinal polyps. The chemical changes in the structure of resveratrol show that the methoxylated analogues of cis-resveratrol are potent antiproliferatives by blocking mitosis, while the mechanism of action of derivatives of trans-resveratrol blocks the cell cycle at the S phase.This work supports the idea that the use of wine polyphenols in the prevention of colon adenocarcinomas is possible and that this field of research is a promising way. Concerning therapeutic purposes, the search for analogues of resveratrol with improved bioavailability is a way to pursue

L’hématopoïèse est initiée à partir de cellules souches hématopoïétiques et aboutit à la production continue et contrôlée des cellules sanguines matures. Runt-related transcription factor 1 (RUNX1) code pour un facteur de transcription qui joue un rôle clé dans l'hématopoïèse. Des dérégulations de RUNX1 sont fréquemment associées à des cancers hématologiques, en particulier dans les leucémies aiguës lymphoblastiques à précurseurs B chez l'enfant (LAL-B). De plus, son activité transcriptionnelle est contrôlée par le recrutement de cofacteurs. Pour comprendre le mécanisme impliqué dans le contrôle de l’activité transcriptionnelle de RUNX1 nous avons réalisé des immunoprécipitations de RUNX1 couplées à de la spectrométrie de masse et identifié Far Upstream Element binding protein 1 (FUBP1) comme un partenaire protéique potentiel de RUNX1. FUBP1 est un régulateur multifonctionnel impliqué dans divers processus cellulaires. Il a notamment été décrit récemment comme essentiel à l’expansion et à l’auto-renouvellement des cellules souches hématopoïétiques. Par ailleurs, une surexpression du gène et des mutations potentiellement oncogéniques ont été décrits dans des cas de leucémies lymphoblastiques. Nous avons montré, grâce à la technique de PLA (Proximity Ligation Assay) que nous avons optimisé sur cellules non-adhérentes, que FUBP1 est un nouveau cofacteur de RUNX1 et qu’ils peuvent faire partie d’un même complexe régulateur dans les lymphoblastes pré-B humains. Par des expériences de ChIP couplées à du séquençage, nous avons localisé les régions de la chromatine sur lesquelles étaient fixées RUNX1 et FUBP1 de façon commune. Nous avons identifié l’oncogène c-KIT comme un gène cible commun et nous avons caractérisé deux régions régulatrices fixées par RUNX1, FUBP1 et des marques d’activation de la chromatine, au niveau du premier intron de c-KIT : une à +700 pb et l’autre au niveau d’un enhancer à +30 kb. De plus, nous avons déterminé les motifs de liaison de RUNX1 et FUBP1 essentiels pour l'activation de l’enhancer. Enfin nous avons démontré que la surexpression de FUBP1 et RUNX1 conduit à une augmentation de l’expression de c-KIT en ARNm et en protéine, augmente une des voies activées par c-KIT en présence de son ligand, favorise la prolifération cellulaire in vitro et in vivo et rend les cellules moins sensibles à un inhibiteur de c-KIT. En conclusion, nous avons démontré que FUBP1 est un nouveau partenaire de RUNX1 et qu’ensembles, ils activent la transcription de l’oncogène c-KIT en se fixant sur un enhancer commun, favorisant ainsi la prolifération cellulaire. Par conséquent, puisque FUBP1 et RUNX1 sont surexprimés dans certains types de leucémie, des altérations de cette régulation pourraient participer à l'apparition ou au maintien de leucémies. Nos résultats ouvrent donc de nouvelles perspectives sur la compréhension du contrôle de l’activité transcriptionnelle de RUNX1 et sur les hémopathies malignes associées à des dérégulations de RUNX1, FUBP1 ou c-KIT. / Hematopoiesis is initiated from hematopoietic stem cells and results in the continuous and controlled production of mature blood cells. RUNX1 (Runt-related transcription factor 1) encodes a transcription factor playing a key role in hematopoiesis. Abnormal functions of this protein are implicated in blood cancer, notably in pediatric B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia (BCP-ALL). Moreover, its transcriptional activity is controlled by the recruitment of cofactors. To unravel the mechanisms behind the regulation of RUNX1 transcriptional activity, we performed RUNX1 specific immunoprecipitation experiments followed by mass spectrometry and identified the Far Upstream Element Binding Protein 1 (FUBP1) as a potential cofactor of RUNX1. FUBP1 is a multifunctional regulator involved in diverse cellular processes. FUBP1 has recently been described to be essential for expansion and self-renewal of hematopoietic stem cells and to function as a potential cancer driver gene in lymphoblastic leukemia. We have shown, with a proximity ligation assay that we have optimized in non-adherent cells, that FUBP1 is a new cofactor of RUNX1 and that these two proteins can be part of the same regulatory complex in human pre-B lymphoblasts. By chromatin immunoprecipitation combined with sequencing, we have localized common chromatin regions bound by RUNX1 and FUBP1. We have identified the oncogene c-KIT as a common target gene, and characterized two regulatory regions bound by both RUNX1, FUBP1 and active histone marks, within the first c-KIT intron: one at +700 bp and the other on an enhancer at +30 kb. Moreover, we have determined RUNX1 and FUBP1 binding sites essential for the enhancer activation. Finally, we have demonstrated that RUNX1 and FUBP1 overexpression in a pre-B cell line increases the expression of c-KIT both at mRNA and protein levels, exacerbates one of the c-KIT downstream pathways, promotes cell proliferation in vitro and in vivo and renders cells more resistant to a c-KIT inhibitor. In conclusion, we have demonstrated that FUBP1 is a new cofactor of RUNX1 and that they activate the transcription of the c-KIT oncogene by binding on a common enhancer, thus promoting cell proliferation. Therefore, since FUBP1 and RUNX1 are overexpressed in some types of leukemia, alterations in this regulation may contribute to the onset or maintenance of leukemias. These new findings open new perspectives on understanding the control of RUNX1 transcriptional activity, and on leukemias related to RUNX1, FUBP1 or c-KIT deregulations.

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