L'obésité, avec les conséquences physiologiques qu'elle engendre, est sans doute une des pathologies entraînant le plus grand nombre de décès en Amérique du Nord. On note un accroissement de l'obésité chez les enfants qui semble pouvoir être corrélée au profil lipidique de la mère durant la grossesse. Cependant, les échanges lipidiques placentaires demeurent un volet de la science encore peu étudié. Dans le plasma, le cholestérol est véhiculé via les lipoprotéines, principalement par un certain type, soit les lipoprotéines à faible densité (LDL). Ces LDL natives sont reconnues par le récepteur aux LDL (LDLr) présent à la surface des syncytiotrophoblastes. Chez l'humain, le troisième trimestre de la grossesse associé à une hypercholestérolémie prononcée pouvant avoir comme conséquence d'engendrer des LDL oxydées. Ces particules sont considérées comme étant plus arthérogéniques, puisque leur affinité avec le LDLr est réduite. Ces LDL oxydées sont les ligands d'autres récepteurs soit le « lectinlike oxidized low density lipoprotein receptor-1 » (LOX-1) et le « scavenger receptor type BI» (SR-BI). Par contre, la régulation de l'expression de ces différents récepteurs au niveau du placenta, en cas d'hypercholestérolémie, reste en grande partie inexplorée. Le but de cette étude est de caractériser la régulation de l'expression des différents récepteurs de LDL dans le placenta en fonction du profil lipidique maternel, soit de la concentration de cholestérol plasmatique, de l'indice de masse corporel pré-grossesse (IMC) et du gain de poids (GDP) en cours de grossesse. Les femmes sélectionnées sont dans un premier temps classées selon leur concentration plasmatique (inférieur à 7mM ou supérieur à 8mM), puis rétrospectivement classées selon leur IMC (normal, inférieur ou supérieur à la normale établie), ainsi qu'en fonction de leur GDP durant la grossesse (normal, inférieur ou supérieur à la normale). De plus, l'expression de ces différents récepteurs sera aussi quantifiée chez un groupe de femmes présentant un diabète gestationnel. Enfin, la localisation de ces récepteurs au niveau du syncytiotrophoblaste, soit au niveau de la membrane à bordure en brosse (BBM) ou de la membrane basale plasmique (BPM), sera déterminée. L'expression protéique des différents récepteurs dans le placenta est quantifiée par immunobuvardage de type Western et par immunohistochimie. Les résultats démontrent une diminution de l'expression du LDLr, chez les femmes ayant une concentration de cholestérol >8mM, qui semble être corrélée négativement à l'IMC et au GDP. Inversement, une augmentation de l'expression de LOX-1 est observée chez les femmes ayant une concentration de cholestérol <7mM et semble être corrélée positivement avec l'IMC, mais négativement avec le GDP. L'expression de SR-BI ne semble pas être modifiée. Ainsi, l'environnement placentaire est influencé par les IMC et GDP hors norme, ce qui, à long terme, pourrait être associé à une augmentation des problèmes cardiovasculaires. (Subventionné par IRSC) ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Placenta, LDL, LDL oxydées, LDLr, LOX-1, SR-BI, diabète gestationnel

Le cholestérol est véhiculé dans le sang par les lipoprotéines de faible densité (LDL), du foie vers les cellules. Ces LDL se divisent en 3 sous-classes (LDL1, LDL2 et LDL3). Elles sont métabolisées soit par captation sélective par le récepteur « scavenger » de classe B, type I (SR-BI) qui permet de capter uniquement leurs esters de cholestérol (EC) ou par captation globale par le récepteur de LDL (rLDL). Des études réalisées par le groupe de Madame Brissette ont démontré que des LDL injectées à des souris et ré-isolées quelques heures plus tard se retrouvent appauvries en EC et sont de plus petites tailles. Ces études ont donc établi le phénomène de la captation sélective des EC des LDL in vivo. Le sujet de ce mémoire est l'étude de l'effet de la captation sélective sur les LDL1, LDL2 et LDL3. Pour cela, des souris CD1 ont été injectées avec 3 mg de LDL1, LDL2 et LDL3 natives et 5 heures plus tard, les LDL modifiées ont été isolées par ultracentrifugation. Le travail expérimental subséquent a permis de déterminer les caractéristiques de chacun des types de LDL à savoir leur composition chimique par dosage enzymatique; taille par électrophorèse sur gradient de gel de polyacrylamide; densité par la procédure de Terpstra; charge selon leurs migrations sur gel d'agarose-barbital; niveau d'oxydation des LDL après une incubation avec du CuSO4; capacité à accepter les EC des HDL3 par la protéine de transfert des esters de cholestérol (CETP); activité de captation sélective des EC de SR-BI des cellules HepG2 envers les différents types de LDL et leurs affinités de liaison pour le rLDL. Les résultats ont démontré qu'il y a une diminution de 15% en EC pour les LDLt modifiées et de 58% et 41% en triglycérides (TG) pour les LDL1 et LDL2 modifiées. Il y a eu également un enrichissement en cholestérol total (CT) et cholestérol libre (CL) pour chacune des 3 sous-classes de LDL modifiées. Les résultats ont également démontré que, par rapport à leurs formes natives respectives, les LDL1 modifiées sont plus denses, plus petites et sont chargées plus négativement, les LDL3 modifiées sont moins denses, plus grosses et plus chargées négativement, alors que les LDL2 modifiées sont moins chargées négativement et ne démontrent pas de différence de taille et de densité. Toutes les sous-classes de LDL modifiées semblent être plus sensibles à l'oxydation, ce qui à première vue semble néfaste. Les résultats de transfert des EC des HDL3 vers les sous-classes de LDL ne démontrent aucune différence significative entre les différentes sous-classes natives et modifiées mais il y a 11% moins de transfert des EC aux LDL3 natives qu'aux LDL1 natives et une tendance à la diminution pour les LDL3 natives par rapport aux LDL2 natives. L'étude in vitro avec des cellules HepG2 a démontré qu'il y a une augmentation de 90% de la captation sélective pour les LDL1 modifiées alors qu'il y a une diminution de 46% pour les LDL2 modifiées, par rapport à leurs formes natives. Aussi, une augmentation de 56% d'affinité de liaison envers le rLDL est observée pour les LDL1 et LDL2 modifiées, par rapport à leurs formes natives. Ainsi, la captation sélective des EC dans la circulation sanguine par le SR-BI favoriserait la dégradation des LDL1 et LDL2, in vivo, ce qui est bénéfique pour l'organisme et permettrait donc la réduction des risques cardiovasculaires. D'autres études sont nécessaires afin de tester les LDL3 sur les cellules HepG2. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : captation sélective, SR-BI, rLDL, sous-classes de LDL.

Le cholestérol est souvent perçu comme néfaste à la santé mais c'est un constituant essentiel pour l'élaboration de la membrane cellulaire, la synthèse de certaines hormones stéroïdiennes et des acides biliaires. Vu l'augmentation fulminante de maladies cardiovasculaires reliées à un excès de cholestérol dans la circulation sanguine qui se traduit par un dépôt au niveau de la paroi de l'artère, il est nécessaire de pousser les connaissances sur le métabolisme du cholestérol. Sachant que le cholestérol est transporté dans le système circulatoire par le biais de lipoprotéines et que les apolipoprotéines de ces dernières interagissent avec les récepteurs cellulaires, il est primordial de mettre en évidence ces voies impliquées dans la captation des lipoprotéines. Il existe plusieurs classes de récepteurs de lipoprotéines à la surface cellulaire dont l'une mène à l'internalisation et une dégradation complète de la particule. L'exemple le plus connu de cette classe est le récepteur de LDL (rLDL). L'autre classe peut capter sélectivement les esters de cholestérol (EC) des lipoprotéines de faible densité (LDL) ou lipoprotéines de haute densité (HDL), sans toutefois entraîner une captation et dégradation parallèle de leurs apolipoprotéines. Les deux récepteurs impliqués dans la captation sélective des EC sont le "cluster of differentiation" (CD36) et le récepteur "scavenger" de type B, classe l (SR-BI). Ces récepteurs se retrouvent dans le foie mais au moment où ces études doctorales ont été amorcées ils avaient été caractérisés surtout dans les cellules extrahépatiques et colocalisés dans les cavéoles, des invaginations membranaires absentes du foie. Notre première étude a permis de démontrer que, dans les cellules hépatiques de souris, la captation sélective des EC peut se faire autant par les cellules parenchymateuses que non parenchymateuses. Cependant, seulement les cellules parenchymateuses peuvent soutirer les EC à partir des trois classes, soient les HDL, LDL et LDL oxydées (LDLox) tandis que les cellules non parenchymateuses le font qu'à partir des LDL et LDLox. De plus, les cellules parenchymateuses expriment plus de rLDL, SR-BI et CD36 que les cellules non parenchymateuses. Cependant, la cavéoline-I est détectable seulement dans les cellules non parenchymateuses. En second lieu, nous avons voulu définir l'implication de la cavéoline-I exprimée dans la cellule HepG2 normale (un hépatome humain) au niveau du métabolisme des LDL et HDL. Pour ce faire, l'ADN complémentaire (ADNc) de la cavéoline a été inséré en orientation sens dans le vecteur d'expression eucaryote (pRc/CMV) puis transfecté dans des cellules HepG2. L'expression de la cavéoline-I génère une augmentation de la captation de l'albumine et de l'efflux de cholestérol suggérant la formation de cavéoles. Les cellules HepG2 exprimant la cavéoline-I révèlent une augmentation de 108% de la dégradation des LDL, une augmentation de 55% de la captation sélective des EC à partir des HDL mais une diminution de 66% pour celle des LDL. De plus, notre étude démontre qu'il y a une plus de colocalisation entre la cavéoline-l et le CD36 ou le rLDL qu'entre la cavéoline-l et le SR-BI. Par contre, la présence de la cavéoline-I augmente la forme dimérique du SR-BI. Ainsi, l'expression de la cavéoline-l dans les cellules HepG2 favorise la captation sélective des EC à partir des HDL ainsi que la dégradation des LDL tandis que dans les cellules normales HepG2, la voie de captation sélective des EC des LDL est favorisée. En troisième lieu, comme le foie génère une quantité substantielle de cholestérol, nous avons étudié l'efflux de cholestérol sur de multiples lignées de cellules HepG2 ainsi que les cellules hépatiques de foie de souris. Nos études démontrent que la surexpression de SR-BI, de CD36 et de la cavéoline-I dans les cellules HepG2 génère une augmentation de l'efflux de cholestérol de 106%, 92% et 48% respectivement. De plus, une double surexpression de SRBI et de la cavéoline-l ou de CD36 et de la cavéoline-l induit une hausse plus importante de l'efflux de cholestérol. Les expériences réalisées avec les cellules hépatiques de souris en culture primaire ont révélé une diminution de 41 % et 56% de l'efflux de cholestérol pour les cellules de souris déficientes en SR-Bl ou doublement déficientes en SR-BI et CD36 respectivement. Cependant, aucune différence significative n'a été observée pour les souris déficientes en CD36. Ainsi, les résultats suggèrent que le SR-BI est impliqué autant dans l'efflux de cholestérol chez les cellules hépatiques de souris que chez l'humain tandis que CD36 ne l'est que chez l'humain. Nos derniers travaux visaient à élucider l'importance de la cavéoline-L dans le métabolisme des LDLox. Nos résultats révèlent que la cavéoline-I a le potentiel d'augmenter autant la liaison que la dégradation des LDL légèrement (LDLlox) que fortement oxydées (LDLfox). Par contre, la présence de la cavéoline-I affecte seulement la captation sélective des EC en diminuant de 50% celle des LDLlox et pas celle des LDLfox. Cette étude démontre aussi une augmentation de 27% de l'efflux de cholestérol à partir de LDLlox mais une diminution de 22% à partir des LDLfox. Enfin, l'expression de la cavéoline-l stabilise les niveaux de SR-BI et de rLDL lorsque les cellules HepG2 sont traitées avec les LDLox (lox et fox) mais n'a pas d'impact sur le niveau de CD36. Ces résultats suggèrent que l'importance physiologique de l'expression de la cavéoline-l hépatique est dans le rôle de l'épuration (dégradation) de ces particules athérogènes. En conclusion, l'ensemble des travaux rapportés dans cette thèse supporte que l'expression de la cavéoline-I au niveau hépatique grâce à une modulation biotechnologique aurait un rôle clé dans l'homéostasie du cholestérol hépatique, puisqu'elle affecte à la hausse l'efflux de cholestérol et module la captation sélective à partir des LDL, HDL et LDL oxydées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Foie, Lipoprotéines, Cavéoline, Récepteurs, Oxydation.

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

L'hypertension est une maladie qui, avec le vieillissement de la population, touche de plus en plus de gens. L'hypertension artérielle est généralement bien contrôlée par l'administration d'antihypertenseurs tels que les antagonistes des récepteurs AT[indice inférieur 1] .Ceux-ci sont très utilisés en clinique, puisqu'ils sont généralement très efficaces et présentent moins d'effets secondaires que les autres classes. Mais il y a parfois des patients pour qui les antagonistes (comme le Cozaar ou le Diovan) des récepteurs AT[indice inférieur 1] se montrent inefficaces ou présentent une efficacité réduite. Ces patients nécessitent alors une médication alternative ou une combinaison de médicaments, ce qui augmente alors les effets indésirables. Lors de précédentes études, il a été démontré que le récepteur AT[indice inférieur 1] du furet avait une affinité réduite pour le Losartan et que c'est la différence dans la position 163 du récepteur (Ala chez l'homme, Thr chez le furet) qui en était responsable. Récemment l'occurrence d'un SNP A163T hAT[indice inférieur 1] a été répertorié chez l'humain et afin de déterminer l'importance physiologique de la mutation d'une alanine pour une thréonine en position 163 du récepteur humain AT[indice inférieur 1] , des essais de liaison et de production de second messager ont été effectués. Cela a permis de démontrer que le récepteur humain muté, tout comme le récepteur du furet, présente une affinité réduite pour le Losartan et son métabolite actif. Notre hypothèse de travail était donc qu'un échec ou une efficacité réduite d'un traitement anti-hypertenseur avec Losartan ou un autre antagoniste de l'AT[indice inférieur 1] pourrait être dû à un changement pharmacodynamique s'ils portent le SNP (A163T hAT[indice inférieur 1] ). Un protocole de recherche clinique a été élaboré afin de vérifier si des patients hypertendus n'ayant pas répondu à une monothérapie à l'aide d'un antihypertenseur de la classe des antagonistes des récepteurs AT[indice inférieur 1] présentent une mutation dans la séquence de leur récepteur AT[indice inférieur 1] . Une dizaine de patients caucasiens du CHUS correspondant à ce profil ont été sélectionnés. Des patients contrôles ont aussi été choisis au hasard. En tout, l'analyse de la séquence AT[indice inférieur 1] de 26 patients du Centre Hospitalier de l'Université de Sherbrooke et de 14 patients Afro-Américains de l'hôpital Sacré-Coeur a été effectuée. Malheureusement la mutation recherchée n'a été retrouvée chez aucun des sujets de l'étude. Nous n'avons donc pu confirmer ou refuter notre hypothèse.

Plusieurs variables biologiques, psychologiques, ainsi que des différences culturelles, ont été mises en cause afin d'expliquer la différence de perception de la douleur existante entre les hommes et les femmes. Il est connu que les hormones sexuelles gonadiques influencent la réponse nociceptive chez l’animal et chez l’humain. Le cerveau a aussi la capacité de synthétiser ses propres "hormones sexuelles", les neurostéroïdes. Les objectifs étaient: 1) évaluer les facteurs influençant de perception de la douleur chez les hommes et les femmes, 2) mettre en relation les niveaux d’hormones gonadiques et adrénergiques avec les symptômes cliniques et la perception de la douleur chez des sujets fibromyalgiques et sains, et 3) évaluer l'implication des hormones gonadiques et de leurs métabolites 3?5?-réduits dans la transmission de la douleur et l'efficacité des mécanismes de contrôle descendants de la douleur (MCDD) chez les mâles et les femelles. Résultats: 1) Des analyses statistiques ont permis de conclure que bien que plusieurs facteurs psychologiques soient différents entre les hommes et les femmes, et qu'ils influencent aussi la douleur, il semble y avoir des différences physiologiques intrinsèques qui font que les hommes sont moins sensibles et plus tolérants à la douleur que les femmes. 2) Nous avons évalué l'implication des hormones gonadiques et adrénergiques chez des sujets sains et des sujets fibromyalgiques. Un déséquilibre des androgènes corrèle avec l'importance des symptômes cliniques et de la sensibilité/tolérance à la douleur expérimentale dans cette pathologie. 3) Les hormones gonadiques ont une implication à la fois sur les mécanismes de transmission et de modulation de la douleur. Leurs métabolites 3?5?-réduits, quant à eux, affectent uniquement la transmission nociceptive, mais de façon sexe-dépendante. Lors d'un paradigme de retrait de progestérone mimant la phase lutéale du cycle menstruel, la capacité d'activation des MCDD est particulièrement diminuée et cet effet semble être dû à la présence de métabolites 3?5?-réduits. Ce projet a mis en évidence la complexité de la modulation de la douleur chez les hommes et les femmes. En effet, plusieurs facteurs physiologiques et psychologiques ont été identifiés et sont impliqués dans un réseau d'interactions complexes qui déterminent la réponse douloureuse physiologique et pathologique sexe-spécifique. [symboles non conformes]

Le récepteur de l'inositol 1,4,5-trisphosphate (IP?R), un canal calcique, est un des principaux régulateurs de la mobilisation de Ca[indice supérieur 2+] intracellulaire. En regardant globalement les mécanismes de régulation des IP?Rs, on peut se rendre compte que cette régulation se fait bien souvent dans le contexte précis d'une ou de plusieurs voies de signalisation. Bien que de nombreux modulateurs de l'activité calcique des IP?Rs soient déjà connus, encore aujourd'hui beaucoup de questions sont en suspens. En fait, un nombre croissant de preuves et d'observations suggèrent que la régulation spécifique des mécanismes de signalisation calcique peut être accomplie par l'activation simultanée de plusieurs voies de signalisation ce qui permet de soutenir la diversité d’action du Ca[indice supérieur 2+]. Une de ces voies, la voie de croissance et de prolifération cellulaire PI3K-AKT-mTOR fut d’abord investiguée dans la première partie de cette thèse afin de comprendre l’importance de l’activité calcique des IP?R dans ces phénomènes d’importance majeure. Nous avons montré que mTOR interagit et phosphoryle l'IP?R-3 dans les cellules RINm5F puis déterminé que le niveau d’activité de mTOR affectait les relâches calciques médiées par l'IP?R-3 de ces cellules. Sachant que mTOR contrôle la prolifération et l'homéostasie cellulaire et que le Ca[indice supérieur 2+] joue aussi un rôle clé dans ces deux phénomènes, il est logique de croire que mTOR facilite les relâches calciques dépendantes des IP?Rs afin de fournir le Ca[indice supérieur 2+] nécessaire aux actions physiologiques de mTOR. La deuxième section de cette thèse a exploré l’interaction entre la voie dopaminergique et la voie calcique dépendante des IP?Rs. Nos résultats suggèrent que calcyon, une protéine liant le Ca [indice supérieur 2+] surexprimée dans plusieurs neuropathologies, est impliquée dans l'internalisation des récepteurs D2 par un mécanisme encore inconnu qui cause par le fait même une relâche calcique tardive dans les cellules PC-12. Nous avons montré que cette protéine affecte aussi l’activité calcique des IP?Rs. Nos résultats suggèrent que calcyon est la protéine reliant les voies de signalisation calcique et dopaminergique et que son implication est d’importance majeure afin d’assurer l’homéostasie calcique neuronale. L’ensemble de ces travaux montre toute l’étendue de la régulation calcique et de l’interaction entre les voies de signalisation.

Cet ouvrage porte sur la conception, la synthèse, les propriétés physico-chimiques et les propriétés pharmacologiques de peptides analogues de la Leu enképhaline. Ces travaux ont été effectués dans une collaboration entre les laboratoires des Pr Yves Dory et Louis Gendron. Le but à long terme de cette recherche est de développer des analgésiques (antidouleurs) basés sur le squelette de la Leu enképhaline, mais possédant une action orale. Bien sûr, par ces recherches, la compréhension des interactions intermoléculaires entre la Leu enképhaline et sa cible biologique (le récepteur opioïdergique delta; DOP) a pu être améliorée. Les informations recueillies par ces travaux pourront être d’une utilité notoire dans le développement futur d’analgésiques. Trois articles originaux sont insérés dans cet ouvrage (chapitres 1 et 3). Une introduction détaillée sur l’état des connaissances sur les analgésiques, plus particulièrement des peptides opioïdes, est présentée en premier lieu. Le chapitre 1 présente une série d’analogues d’enképhalines obtenus par remplacement systématique des amides par des alcènes. La deuxième section de ce chapitre présente une amélioration portée à la synthèse de ces analogues (réaction de déconjugaison cinétique). Aux chapitres 2 et 3 sont présentés d’autres analogues d’enképhalines obtenus par remplacement systématique des amides. Le chapitre 2 comporte les remplacements de type ester et N-méthyl amide. Le chapitre 3 comporte le remplacement de type triazole, obtenu par chimie de type « click ». Le chapitre 4 comporte des analogues de la Leu enképhaline obtenus par modification des chaînes latérales du peptide. Les chaînes des acides aminés 2 et 5 ont été modifiées pour obtenir des peptides plus sélectifs pour DOP, ainsi que pour avoir la possibilité de marquer le peptide avec un atome radioactif. L’annexe 5 relate la synthèse du SB-235863. Ce composé est un agoniste sélectif de DOP dérivé de la codéine.

La mélatonine est une hormone synthétisée et sécrétée uniquement la nuit par la glande pinéale. Son rôle principal est son implication dans la synchronisation de la saison de reproduction. La mélatonine se lie aux récepteurs, MT1 et MT,, membres de la famille des récepteurs à sept domaines transmembranaires couplés aux protéines G (RCPG).Le clonage récent du récepteur ovin MT2a remis en cause toutes les données connues. La pharmacologie et les voies de signalisation du récepteur oMT2ont été étudiées et sont communes à celles des récepteurs des autres espèces. En revanche, oMT2possède une originalité de séquence avec la présence du motif DRY, fortement impliqué dans l’établissement de l’activité constitutive des RCPG. D’une part, nous avons montré que l’ensemble des récepteurs MT possèdent une activité constitutive. D’autre part, nous avons identifié deux agonistes inverses pour les récepteurs hMT2, initialement décrits comme antagonistes. Dans l’optique de discriminer les rôles respectifs des récepteurs MT in vivo, le développement d’une approche par ARN interférents a été validée dans un modèle cellulaire, la lignée CHO-KI exprimant les récepteurs ovins et de rat. / Melatonin is a hormone synthesized and secreted only during night by pineal gland. A main role of melatoninconcerns its implication in the synchronization of reproductive seasonality. Binding sites of melatonin are MT1and MT2 receptors which belong to the superfamily of seven-transmembrane-spanning G protein-coupledreceptors (GPCRs).Recent cloning of ovine MT2 receptor has challenged the knowledge about melatonin receptors. Wedemonstrated that its pharmacology and signalling pathways were similar to subtype 2 receptor of othersspecies (human and rat). Nevertheless, oMT2 receptor possesses a particularity of sequence, with the presenceof DRY motif which is known to be involved in the establishment of constitutive activity of GPCRs. In ourstudy, we demonstrated the existence of constitutive activity for ail the melatonin receptors. In addition, weidentified two inverse agonists for human MT2 receptors, previously described as antagonists. To describe therespective roles of each subtype of melatonin receptors in vivo, siRNA approach was developed in cell line,CI-10-K Iexpressing ovine and rat melatonin receptors

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