Ce mémoire présente une analyse des capacités d'un réseau de neurones à décharges à quatre couches comportant des neurones complexes, dont le champ récepteur est défini par des entrées synchrones, dans le contexte d'une application de reconnaissance de formes. Avec le développement d'un modèle informatique basé sur les études neurophysiologiques, un procédé de projection de l'information vers les neurones complexes est présenté. De plus, une corrélation temporelle est utilisée pour établir la reconnaissance de formes. Une première étape permet de segmenter des images sources à l'aide d'une communication synaptique intra-couche. Puis, une projection sur deux nouvelles couches de neurones complexes et une communication synaptique extra-couche permettent de comparer des formes semblables. S'il y a correspondance entre deux ou plusieurs régions, une synchronisation des neurones complexes est décelée, sinon, il n'y aura pas de synchronisation des neurones. L'objectif est d'employer, dans un premier temps, cette nouvelle structure de réseau de neurones à décharges pour la reconnaissance de formes ayant divers niveaux de complexité, et, dans un deuxième temps, de comprendre les apports des choix de conception sur le comportement du réseau. Les expérimentations posées ont permis de conclure que le réseau développé, SyncOsc, est globalement plus performant que le réseau de comparaison ODLM. SyncOsc se montre en effet plus stable, bien plus rapide et apte à traiter des images de grandes tailles, ce que ODLM ne peut réaliser.

Au Canada, on estime que près du tiers de la population souffrira de douleur chronique au cours de sa vie. Présentement, les agonistes des récepteurs opioïdergiques mu, telle la morphine, sont parmi les médicaments les plus efficaces et les plus utilisés pour le traitement de la douleur d'intensité modérée à sévère. Cependant, l'effet analgésique de ces composés s'accompagne souvent d'effets secondaires importants (nausée, constipation, tolérance). Il est maintenant reconnu que l'activation des récepteurs opioïdergiques delta (DOPR) s'accompagne d'effets analgésiques importants. Des résultats récents de notre laboratoire indiquent en plus que l'activation de DOPR n'entraîne pas de tolérance analgésique. Puisque les enképhalines, ligands peptidiques endogènes, possèdent une bonne sélectivité envers DOPR (versus les autres récepteurs opioïdergiques), notre laboratoire, en collaboration avec celui du Pr Dory du département de chimie de l'Université de Sherbrooke, s'intéresse à la conception et à la synthèse de peptidomimétiques, analogues des enképhalines, afin d'en améliorer les propriétés pharmacologiques. Nous avons donc procédé au remplacement systématique de chacun des liens amides (CO-NH) de la leu-enképhaline (LE) par un alcène (double lien C=C), ce dernier étant plus lipophile et plus difficilement dégradé par les peptidases que ne l'est le lien amide. Cependant, contrairement aux liens amides, les groupements alcènes ne permettent pas la formation de liaisons faibles non covalentes de type pont hydrogène qui pourraient être essentielles à la liaison de la LE sur DOPR (liaisons intermoléculaires), ou encore, à l'adoption de la conformation biologiquement active de la LE (liaisons intramoléculaires). Le but de mon projet de maîtrise était de procéder à la caractérisation in vitro de ces nouveaux analogues enképhalinergiques et ainsi, de définir l'importance de chacun des liens amides de la LE pour sa liaison à DOPR et sa capacité d'activation du récepteur. Les mesures de leur affinité pour DOPR, ainsi que de leur capacité d'activation du récepteur au moyen de différents essais in vitro indiquent que les 2e, 3e et 4e liens amides semblent importants pour conserver la liaison et l'activité de la LE sur DOPR. En effet, seul l'analogue substitué au niveau du 1er lien amide présente une affinité et des activités similaires à celles de la LE. De plus, un essai in vivo dans un modèle animal de douleur inflammatoire avec ce ligand a confirmé son potentiel antihyperalgésique. En plus de nous informer sur la conformation biologiquement active des enképhalines, les données que nous avons recueillies jusqu'à présent pourraient mener au développement d'un ligand assez lipophile pour passer la barrière hématoencéphalique et suffisamment stable pour permettre un profil pharmacocinétique adéquat pour une utilisation clinique.

L'hormone angiotensine II (Ang II) possède deux principaux récepteurs, le récepteur AT1 (R-AT1) et le récepteur AT2 (R-AT2). Le R-AT1 est reconnu pour assurer la majorité des effets de l'Ang II, alors que les rôles et les mécanismes d'action du R-AT2 font l'objet de nombreux débats. Ces controverses peuvent être expliquées, d'une part par les nombreux modèles cellulaires ou animaux utilisés, de par son faible niveau d'expression et d'autre part par l'absence de ligand sélectif non-peptidique ciblant celui-ci. Dans le laboratoire, nous avons caractérisé un nouvel agoniste hautement sélectif pour le R-AT2 et non peptidique appelé le composé 21 (C21) ou M24. Grâce à ce composé, nous avons pu étudier une partie des rôles associés au R-AT2 dans la fonction adipocytaire. Tout d'abord, nous avons utilisé un modèle de cultures primaires de préadipocytes de rats pour étudier la différenciation des préadipocytes provenant de différents dépôts de tissus adipeux. Dans un deuxième temps, nous avons utilisé un modèle animal de résistance à l'insuline qui a été induit par une diète riche en gras et en fructose (HFHF). Les objectifs de mon projet étaient de déterminer 1) le rôle du R-AT2 sur l'adipogenèse et 2) l'effet de l'activation du R-AT2 dans un modèle de rats résistants à l'insuline. Nos résultats montrent que l'expression protéique du R-AT2 est plus importante en début de différenciation. Par ailleurs, l'activation du R-AT2, par le M24 (1 nM), augmente l'expression de PPAR[gamma]. De plus, l'activation du R-AT2 augmente l'accumulation de lipides dans les adipocytes sous-cutanés, mais pas dans les adipocytes rétropéritonéaux, tandis que le R-AT1 diminue l'accumulation de lipides dans les deux types cellulaires. Les résultats obtenus avec un shARN contre le R-AT2, dans ces mêmes cultures, indiquent que l'absence du R-AT2 empêche la différenciation des préadipocytes en adipocytes matures. D'autre part, chez les rats soumis à la diète HFHF, nos résultats montrent que le M24, ainsi que le losartan, préviennent la résistance à l'insuline. Par ailleurs, nous avons observé d'importants changements morphologiques dans les tissus adipeux après traitements au M24. En effet, le M24 diminue le nombre de gros adipocytes dans le tissu adipeux sous-cutané. Sachant que les nouveaux petits adipocytes sous-cutanés corrèlent avec une meilleure sensibilité à l'insuline, nos études suggèrent que le M24 améliore la sensibilité à l'insuline de nos animaux, principalement, en régulant la physiologie du tissu adipeux. Ensemble, mes résultats montrent que le R-AT2 joue un rôle important dans la physiologie des adipocytes et par conséquent du tissu adipeux. De plus, l'agoniste M24 ouvre la porte à de nouvelles études sur le R-AT2 pour étudier son potentiel thérapeutique dans les pathologies métaboliques telles que la résistance à l'insuline, le diabète de type 2 et l'obésité.

Plusieurs évidences cliniques et expérimentales soutiennent un rôle important de la dérégulation du récepteur à activité tyrosine kinase (RTK) Met dans l’étiologie et la progression du cancer colorectal (CCR). En effet, Met contrôle plusieurs fonctions biologiques nécessitant une étroite régulation telles que la prolifération, la survie cellulaire, la migration et l’invasion. Lorsqu’une forme constitutivement active de Met, Tpr-Met, est exprimée dans des cellules épithéliales intestinales (CEI), celles-ci se transforment et acquièrent des pouvoirs oncogéniques. Par des analyses de protéomique quantitative, notre équipe a démontré que la transformation induite par Tpr-Met dans les CEI était accompagnée d’une modulation des niveaux de protéines impliquées dans la régulation du cytosquelette, incluant une diminution de 31,2 fois de transgéline (TAGLN). Étant une protéine régulant plusieurs processus cellulaires de par sa capacité à réorganiser le cytosquelette d’actine, nous avons émis l’hypothèse que la perte de TAGLN dans le CCR serait due à la suractivation du récepteur Met et que celle-ci contribuerait aux fonctions oncogéniques de Met. Nos travaux de recherche indiquent, pour la première fois, que Met régule négativement la protéine TAGLN de façon dépendante et indépendante de MEK, notamment par le recrutement des protéines Shc et Grb2 aux résidus tyrosine du récepteur. De plus, par la réexpression de TAGLN dans les CEI transformées par Tpr-Met, nous démontrons que la perte de TAGLN contribue aux fonctions oncogéniques de Met, telles que la croissance au-delà de la confluence et en indépendance d’ancrage, la migration, ainsi que la croissance de tumeurs in vivo chez la souris. De plus, cette étude valide cliniquement la corrélation inverse entre l’expression de Met et de TAGLN dans le CCR. Étonnamment, à des faibles niveaux d’expression de MET, l’expression de TAGLN est corrélée de façon négative avec la survie des patients. Au contraire, à des hauts niveaux de MET, l’expression de TAGLN ne permet pas une stratification des patients selon leur pronostic de survie. En conclusion, nous démontrons que le RTK Met régule négativement TAGLN. Cependant, chez les patients où cette régulation n’a pas lieu, l’expression de MET protègerait ceux-ci d’un mauvais pronostic. Cette étude suggère que les niveaux de TAGLN et de MET pourraient représenter des biomarqueurs permettant d’identifier en clinique les patients atteints de CCR susceptibles de bénéficier de thérapies ciblant le récepteur Met.

Dans le noyau cellulaire, l’ADN est compacté autour de petites protéines appelées histones formant ainsi le nucléosome, unité de base de la chromatine. Les nucléosomes contrôlent la liaison des facteurs de transcription à l’ADN et sont ainsi responsables de la régulation des processus cellulaires tels que la transcription. Afin de permettre l’expression des gènes, la chromatine est remodelée, c’est-à-dire que les nucléosomes sont repositionnés de manière à ce que la machinerie générale de la transcription puisse atteindre l’ADN afin de produire l’ARN messager. La moindre petite modification dans la fonction des facteurs de transcription ou des enzymes responsables du remodelage de la chromatine entraine des variations d’expression des gènes, et donc des maladies telles que les cancers. Le cancer du sein est le cancer le plus couramment développé chez les femmes. Cette maladie est principalement causée par l’activité du récepteur des œstrogènes ERα et de ses co-régulateurs ayant, pour la plupart, un rôle direct sur le remodelage de la chromatine. Afin de mieux comprendre le développement et la progression du cancer du sein, nous avons décidé d’étudier le rôle de deux co-régulateurs de ERα, TLE3 et KDM5A, impliqués dans le remodelage de la chromatine et dont la fonction dans le cancer du sein est indéterminée. Nous avons démontré que TLE3 est un partenaire d’interaction du facteur pionnier FoxA1, facteur nécessaire à la liaison de ERα sur l’ADN pour la transcription des gènes cibles de ce récepteur. L’interaction de TLE3 avec FoxA1 inhibe la liaison de ERα à l’ADN en absence d’œstrogènes, via le recrutement de HDAC2 qui déacétyle la chromatine, empêchant alors l’activation fortuite de la transcription en absence de signal. Quant à KDM5A, malgré sa réputation de répresseur de la transcription, dans le cancer du sein, cette déméthylase de H3K4me2/3 est un coactivateur de ERα, dû à son rôle direct sur l’expression du récepteur.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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