La dystrophie myotonique de type I est la pathologie neuromusculaire la plus répandue chez l'adulte. Elle est caractérisée par une atteinte multisystémique plus ou moins prononcée en fonction de l'extension des répétitions CTG, mutation à l'origine de l'atteinte. Le muscle squelettique est particulièrement touché avec un phénomène de myotonie ainsi qu'une atrophie. Les myoblastes, à l'origine de la formation des muscles et de leur régénération potentielle, présentent, chez les patients DM1, une capacité proliférative limitée par rapport à des myoblastes issus d'individus sains. C'est l'activation précoce de la voie p16 qui est à l'origine de cette sénescence prématurée des cellules DM1. Les mécanismes conduisant à ce phénotype sont néanmoins inconnus. Au cours de cette étude, nous avons tenté de décrypter une partie de ces mécanismes et notamment les liens potentiels entre les expansions CTG, la sensibilité au stress oxydatif et l'activation précoce de la voie p16 conduisant à la sénescence des myoblastes DM1

Les Phostines représentent une nouvelle classe de glycomimétiques contenant un atome de phosphore à la place du carbone anomérique. Leur synthèse a été réalisée par la condensation de furanoses protégés et de différents H-phosphinates en milieu basique. Ces phostines se sont révélées être très efficaces in vitro et in vivo contre des cellules cancéreuses de glioblastome de rat et humaines. Dans ce projet, nous avons eu pour premier but d’obtenir, majoritairement, le diastéréoisomère le plus actif. Différentes réactions ont été réalisées, en changeant la nature de la base ou le contre-ion de cette dernière. Une très légère amélioration a été notée avec le méthylate de césium au profit du dérivé de type glucose. Dans un deuxième temps, et dans le but d’améliorer l’activité anticancéreuse et de pouvoir étudier la biodistribution des phostines, différentes modifications chimiques ont été réalisées. Des dihydroxy-2,3- et 2,6-oxaphosphinanes, des thiophostines et des phostines de la série L ont été synthétisées. Par la suite, des variations, en alpha de l’atome de phosphore, nous ont permis d’obtenir des phostines halogénées, ainsi que deux nouveaux produits: un acide furanosylphosphinique et l’oxaphosphine-3-ène. La réactivité chimique de la fonction éther d’énol de ce dernier a été examinée, en synthétisant un beta-cétophosphinate et des beta-énaminophosphinates. Finalement des pseudo-disaccharides ont été synthétisés afin d’améliorer la biodisponibilité des phostines. Les phostines testées ont manifesté des propriétés anticancéreuses à une concentration de l’ordre du nanomolaire envers différentes lignées cellulaires, montrant la capacité de cette famille de composés de lutter contre certains types de cancers. / The Phostines represent a new class of glycomimetics, containing a phosphinolactone function instead of the anomeric carbon. Their synthesis was achieved by the reaction of protected furanose with various H-phosphinates, in the presence of a base. These compounds have been found to be very effective in vitro and in vivo against rat and human glioblastoma cells.In this project, our first goal was to obtain the most active phostine with higher diastereoselectivity. Different reactions were tested, changing the base or its counter ion. A very slight improvement was noted with cesium methoxide, favoring the glucose-like derivative.In the context of improving the anticancer activity and to study the biodistribution of the phostines, different chemical modifications were carried out. Dihydroxy-2,3- and 2,6-oxaphosphinanes, thiophostines and phostines of the L series were synthesized. Therefore, variations in alpha position of the phosphorus atom have produced halogenated phostines and two new products: furanosylphosphinic acid and the oxaphosphine-3-ene.The chemical reactivity of the enol ether of this latter has been examined by synthesizing beta-ketophosphinate and beta-enaminophosphinates. Finally, pseudo-disaccharides were synthesized to improve the bioavailability of phostines.The tested phostines have exhibited anticancer properties at nanomolar concentration against different cell lines, showing the ability of this family of compounds to fight some types of cancers.

La bioingénierie de greffons endothéliaux cornéens est une des solutions réalistes en cours de développement dans quelques laboratoires pour palier au grand déséquilibre entre pénurie mondiale de dons de cornée et besoins immenses et croissant des populations. Cette véritable médecine régénérative consistera à injecter des cellules endothéliales (CEs) dans la chambre antérieure aux stades précoces des dystrophies endothéliales et, pour les stades avancées des pathologies endothéliales, à reconstruire in vitro des greffons endothéliaux composés d'un support transparent et biocompatible colonisé par une monocouche des CEs. Dans les 2 cas, la première étape obligatoire est la production de masse de CEs ou de "CE-like". Dans ce travail, nous avons exploré les différentes possibilités pour obtenir suffisamment de CEs fonctionnelles pour envisager des applications cliniques : 1- L'expansion de CEs natives prélevées sur des cornées de donneurs, ou culture primaire, se heurtent aux capacités prolifératives limitées des CEs in vitro. Un des prérequis étant la compréhension des mécanismes d'arrêt de la prolifération des CEs humaines, nous avons fait la synthèse bibliographique des connaissances sur leur cycle cellulaire et leur sénescence, et présentons 2 articles originaux: le premier utilise un microarray spécifique de 112 gènes de contrôle du cycle cellulaire pour comparer les profils transcriptionnels des CEs de 6 modèles biologiques comportant théoriquement un stimulus prolifératif croissant: in vivo, post mortem, organoculture, culture primaire confluente, culture primaire non confluente et lignée immortalisée. Nous identifions de nombreux acteurs impliqués dans l'arrêt du cycle, en particulier ceux impliquant une réponse à des dommages oxydatifs de l'ADN. Le second article explore les capacités prolifératives résiduelles des CEs de donneurs âgés de plus de 50 ans, sont les plus nombreux en Europe et donc les pourvoyeurs habituels de CEs pour la bioingénierie. Nous montrons qu'une optimisation des techniques de culture permet d'obtenir in vitro une mosaïque endothéliale de 2000 cellules/mm2. Enfin, un troisième article montre qu'un stimulus physique inattendu constitué d'un train d'impulsion électrique permet d'obtenir un très grand nombre de figures mitotiques mais uniquement dans des zones de faible DCE, démontrant encore une fois l'importance majeur de l'inhibition de contact dans l'arrêt prolifératif. 2- La sélection et l'expansion, par culture en sphère, des progéniteurs endothéliaux de la périphérie endothéliale pourrait être un moyen de contourner la sénescence de la majorité des CEs. La synthèse bibliographique montre que la plupart des travaux publiés émanent d'une seule équipe japonaise. Dans notre second article, nous avons montré l'existence de rares "label-retaining cells" dans les cornées de donneurs âgés, qui pourraient correspondre à ces progénieteurs. Nous avons aussi montré qu'il était possible d'obtenir des sphères avec ces donneurs. 3- La différenciation de cellules souches embryonnaires, mésenchymateuses ou des cellules pluripotentes induites est enfin la troisième voie qui pourrait permettre de produire des CEs en grand nombre. La méthode d'induction de la différenciation pourrait reproduire le schéma physiologique et désormais bien caractérisé de formation de l'endothélium à partir du mésenchyme périoculaire dérivé de la crête neurale et que nous rappelons au début de notre mémoire bibliographique. Nous rappelons également les méthodes utilisables pour caractériser les cellules obtenues: vérification de leur identité par immunomarquage d'un panel de protéines caractéristique (en absence de marqueur unique spécifique) et vérification de leur fonctionnalité par mesures de leurs capacités de pompage ionique, au minimum de façon indirecte sur chambre d'électrophysiologie de type Ussing, au mieux de façon directe en quantifiant la déturgescence d'une cornée humaine conservée dans le bioréacteur breveté du BiiGC / Corneal endothelial engineering is becoming a more and more realistic solution to restore vision from corneal edema. This method focus to regenerate corneal endothelium by direct injection of corneal endothelial cells (ECs) into patient anterior chamber at the early stage of endothelial dystrophies, or by grafting a transparent biocompatible material covered by a monolayer of ECs. These two techniques require both in vitro isolation and amplification of ECs or endothelial-like cells. In this thesis, different strategies to obtain a high quantity of functional ECs for clinical application are explored: 1- Due to the limit proliferative capacity of EC, the first strategy consists to analyze mechanisms implicated EC cell cycle arrest and then to optimize protocol for native EC isolation or for cell proliferation activation ex vivo. This is summarized in three publications. The first publication describes the cell cycle regulation by comparing transcriptional expression of 112 genes in 6 biological models of EC with different proliferative profile: in vivo, postmortem, organ-culture, confluent primary culture, non confluent primary culture and immortalized cell line. , The key molecular actors identified using the combining microarray analysis and gene ontology methods are consistent with previous findings about oxidative DNA damage mechanism. The second publication characterizes EC differentiation process and its impact on EC proliferative capacity in old donor corneas. Analyses of differentiation/progenitor markers and of proliferative capacity underline the differentiation process of EC from the centre to the peripheral corneal endothelium. Thereby, an optimized culture protocol was developed, allowing the formation of high-density monolayer (> 2000 cells/mm2) with stable endothelial morphology. We proved the possibility to make profit from a majority of old-donor cornea grafts invalidated for penetrating graft In the third publication, the activation of endothelial cell cycle by electric pulses directly in corneal graft was characterized. We confirm the activation of endothelial cell cycle at different phases but also the damage of tissue during electroporation. 2- Second strategy consists of the amplification of ECs from potential EC progenitors. Using sphere forming culture and a new method to detect slow-cycling cells, we demonstrate the existence of "young" ECs population with higher proliferative capacity in corneal periphery. The isolation of ECs by sphere formation is one possible step for ECs selection in vitro. 3- The differentiation of embryonic stem cells, mesenchymal stem cells or induced pluripotent stem cells into corneal endothelial cells is the third approach considered by our laboratory. The manipulation of stem cells differentiation would be based on the molecular mechanisms implicated in the formation of corneal endothelium from periocular mesenchymal cells described in the first part of the bibliography. Finally, in order to validate the quality of endothelial cell mass obtained, we revisited recent methods for the evaluation of corneal endothelial identity (immunolocalisation of specific markers), for the measurement of pump activity of cell monolayer (Ussing chamber, perfusion chamber) or directly in deswelled cornea using the bioreactor patented by the BiiGC laboratory

Ce travail de recherche a pour objectifs d’évaluer les activités antibactériennes, antiprolifératives et antioxydantes des extraits de feuilles de Solanum incanum L., S. schimperianum Hochst, S. nigrum L., Physalis lagascae Roem. & Schult. et Withania somnifera (L) Dunal. Plus précisément, les activités antibactériennes, anti-prolifératives et antioxydantes ont été déterminées à partir des extraits méthanoliques et des fractions de glycoalcaloïdes stéroïdiens (SGAF) de chaque plante. La sensibilité des bactéries, à Gram positif et à Gram négatif, était variable en présence de chacun des extraits (valeurs des IC50 dans la gamme de 15 > 1000 μg / mL). L'extrait méthanolique de la feuille de S. schimperianum a montré une activité anti-proliférative intéressante contre les lignées cellulaires humaines testées avec des valeurs de CI50 variant de 2,69 à 19,83 μg / mL tandis que l'activité la plus élevée des fractions de feuilles (SGAF) de W. somnifera a montré des valeurs IC50 variant de 1,29 à 5,00 μg / mL. Les fractions SGAF de toutes les espèces ont montré une activité antiradicalaire plus élevée que leurs extraits méthanoliques. La fraction SGAF de S. schimperianum a montré l'activité antioxydante la plus forte avec une valeur CI50 3,5 ± 0,2 μg / mL pour le test DPPH et 3,5 ± 0,3 μg / mL pour le test ABTS. L'analyse GC-MS des extraits méthanoliques et des fractions SGAF des espèces étudiées a révélé la présence d'alcaloïdes stéroïdiens, de saponines stéroïdiennes, de stéroïdes et d'autres composés comme des terpènes, des phénols et des alcanes. Leur répartition variait selon les espèces et, ce qui peut fournir des éléments pour évaluer les relations chimiotaxonomiques préliminaires. Douze dérivés de l'acide hydroxycinnamique ont été identifiés dans l'extrait méthanolique de la feuille de S. schimperianum et le composé N-caffeoyl agmatine était majoritaire. La présence d'alcaloïdes stéroïdiques comme la solanopubamine et la solanocapsine, ainsi que des dérivés des alcaloïdes 3-amino stéroïdes a été notée. De plus, trois composés, quercétine, kaempférol glycosylé et le β-sitostérol, ont été isolés et identifiés / This study aimed at the evaluation of in vitro antibacterial, antiproliferative and antioxidant activities of methanolic leaf extracts and steroidal glycoalkaloids fractions (SGAFs) of Solanum incanum L., S. schimperianum Hochst, S. nigrum L., Physalis lagascae Roem. & Schult. and Withania somnifera (L) Dunal. The sensitivity of Gram-positive and Gram-negative bacteria to each extract was variable (IC50 values in the range of 15->1000 µg/mL). The methanolic extract of S. schimperianum leaf demonstrated interesting anti-proliferative activity against the human cell lines tested with IC50 values in the range of 2.69 to 19.83 µg/mL while the highest activity from the SGAFs was obtained from W. somnifera leaf with IC50 values in the range of 1.29 to 5.00 µg/mL. The SGAFs of all species demonstrated higher scavenging activity than their respective methanolic extracts. The SGAF of S. schimperianum displayed the strongest antioxidant activity in both assays with IC50 value 3.5 ± 0.2DPPH and 3.5 ±0.3ABTS µg/mL. GC-MS analysis of methanolic and SGAFs extracts of the studied species revealed the presence of steroidal alkaloids, steroidal saponins, steroids and other compounds like terpenes, phenols and alkanes. Their distribution varied among the species and thus they could provide evidence to assess preliminary chemotaxonomic relationships. Twelve known hydroxycinnamic acid amides were tentatively identified from the methanolic extract of S. schimperianum leaf and N-caffeoyl agmatine appeared with the highest intensity. Moreover, the presence of steroid alkaloids solanopubamine and solanocapsine as well as dehydroderivatives of the 3-amino steroid alkaloids was suggested. Furthermore, three compounds quercetin, kaempferol glycoside and β-sitosterol were isolated and identified. In silico investigation of these three compounds for their potency against cancer revealed that β-sitosterol was found to be the most selective compound against human pregnane X receptor (PXR) and gave the highest binding energy (-11.2 kcal/mol). These results suggested that Solanaceae plants endogenous to Sudan could be a potential source of bioactive agents