Introduction : Les polybromodiphényléthers, connus sous l'acronyme de PBDE, sont abondamment utilisés en industrie (textile, plastiques, électronique) pour leurs propriétés ignifugeantes. Bien qu'elles soient utiles, ces nouvelles substances s'accumulent dans l'environnement. Des études animales et récemment chez l'humain ont montré que ces substances sont susceptibles d'interférer avec le métabolisme des hormones thyroïdiennes. Les PBDE sont des substances lipophiles et sont mobilisés largement pendant la grossesse. Cette mobilisation de polluants accumulés depuis des années dans le tissu adipeux maternel explique une exposition foetale importante. Selon notre hypothèse, les niveaux élevés des PBDE chez les femmes enceintes peuvent interférer avec le métabolisme des hormones thyroïdiennes et, par conséquence, altérer le développement psychomoteur ultérieur des enfants. Objectifs: (i) Déterminer les concentrations plasmatiques des PBDE dans une population des femmes enceintes; (ii) Examiner la relation entre les concentrations des PBDE et les niveaux circulant en hormones thyroïdiennes dans le sérum maternel. Matériel et Méthodes : Il s'agit d'une étude transversale portant sur un groupe de 195 femmes enceintes recrutées au début de la grossesse (<20 semaines). Lors de l'entrevue, après la signature du consentement, un échantillon de sang et d'urine maternels ont été prélevés et un questionnaire a été proposé à chaque participante. Les PBDE (congénères BDE-47, -99, -100, -153) ont été déterminés par la chromatographie en phase gazeuse (GC-MS). La TSH et les hormones thyroïdiennes (T4 et T3 libres et totales) ont été déterminées dans les échantillons sanguins. Les BPC, les lipides, le sélénium et le mercure sanguins ainsi que l'iode urinaire ont été mesurés afin de contrôler les facteurs confondants potentiels. Résultats : L'âge moyen des femmes était de 28±4.7 ans. Le BDE-47 a été détecté dans tous les échantillons. Les médianes des quatre congénères de PBDE les plus prévalents sont de 16.21 ng/g (max: 177,47 ng/g lipides), 1,09 ng/g (max: 74,58 ng/g lipides), 1,76 ng/g (max: 105,76 ng/g lipides), 1,14 ng/g (max: 63,66 ng/g lipides), respectivement pour le BDE-47, BDE-99, BDE-100, BDE-153. D'une façon générale, les concentrations de PBDE sont faibles et celles des hormones thyroïdiennes se situaient pour la plupart dans les intervalles des valeurs de référence. Dans les modèles de régression multiples, le BDE-47 était positivement associé à l'âge et l'âge gestationnel. Nous avons trouvé des associations positives entre la T3 et T4 totales et le BDE-47 ainsi que la somme des PBDE. Conclusion : Ces résultats suggèrent que, même à de faibles niveaux d'exposition, ces contaminants environnementaux persistants et émergents pourraient interférer avec le statut thyroïdien pendant la grossesse en augmentant les concentrations de la T3 et T4 totales. Il est peu probable que l'interférence avec les hormones thyroïdiennes au début de grossesse pourrait expliquer les effets neurotoxiques des PBDE observé chez l'enfant en développement.

L'étude de l'influence du status thyroïdien sur le taux des catécholamines circulantes et le métabolisme glucidique a été rendue possible grâce au calcul des moyennes + erreur-type des résultats de différents paramètres d'hormones thyroïdiennes, descaté­cholamines et du métabolisme glucidique de 3 groupes et d'un sous-groupe d'hyperthyroïdiens évalués avant et a près traitement. L'analyse de variance nous a aidé à déterminer les probabilités des différences existant entre les paramètres. L'étude de corrélation entre les hormones thyroïdiennes et les autres hormones étudiées nous a permis de mettre en évidence les différentes associations et les oppositions des hormones entre elles... / Montréal Trigonix inc. 2018

Les hormones thyroïdiennes (HTs) sont impliquées dans un large éventail d'événements physiologiques dont le développement neuronal, la croissance et le métabolisme énergétique.Les effets des HTs sont exercés par l'action de leurs récepteurs, les TRs, membres de la superfamille des récepteurs nucléaires (NRs).Les TRs sont des facteurs de transcription qui régulent le niveau d'expression des gènes cibles des HTs. Dépendamment du type de l'élément de réponse (TRE) localisé dans la région promotrice des gènes ils stimulent ou inhibent l'expression des gènes codant pour des protéines. L'activité transcriptionnelle des TRs est contrôlée par plusieurs co-régulateurs et les HTs. À la suite d'un criblage double-hybride chez la levure nous avons identifié plusieurs nouveaux partenaires des TRs dont; le general receptor for phosphoinositides-1 (GRP1) et Ran binding protein in microtubule (RanBPM). GRP1 interagit avec le domaine de liaison à l'ADN (DBD) des TRs qui est responsable de la liaison des TRs. L'interaction entre GRP1 et les TRs n'est pas modifiée par les HTs. De plus, nous avons démontré que GRP1 était présent dans les complexes formés par les TRs au niveau des compartiments cytoplasmique et nucléaire. Des essais transcriptionnels, en utilisant le gène rapporteur de la luciférase, ont montré que la surexpression de GRP1 inhibe l'activité transcriptionelle des TRs de 45 à 60% tant au niveau de TREs positifs (TRETK, LYSx2 et DR+4) que de TREs négatifs (les promoteurs humains de la thyréolibérine (TRH) et la thyréostimuline-alpha (TSH[alpha])). Dans le but de comprendre le mécanisme d'action de GRP1, nous avons étudié son effet sur la formation des complexes homodimères (TR/TR) et hétérodimères (TR/RXR) au niveau de TREs. Ces études ont démontré que GRP1 diminue de 25-35% et 45-50% la liaison à l'ADN des complexes TR/TR et TR/RXR respectivement et ce, sans influencer la composition des dimères. De plus, une dose croissante d'oligo double-brins de TRE inhibe l'interaction entre GRP1 et les TRs (diminution de 75% par rapport au contrôle). Par la suite, nous avons démontré que GRP1 n'influence pas la formation des dimères TR/TR ou TR/RXR. GRP1 agit donc comme un compétiteur de la liaison aux TREs par les TRs via son interaction avec le DBD. Ce mécanisme d'action n'a jamais été identifié pour d'autres co-répresseurs des NRs. RanBPM est également un partenaire des TRs dont l'interaction n'est pas modifiée par le ligand. RanBPM possède une plus grande affinité pour les isoformes TR[bêta]. Le DBD constitue un point d'interaction important, mais qu'il existe également d'autres points d'interaction dans le TRs. L'interaction entre RanBPM et les TRs est présente dans des cellules non-transfectées. Des essais transcriptionnels ont démontré que RanBPM stimule jusqu'à 180% la transcription des TRs au niveau des pTREs (TRETK, DR+4) et jusqu'à 300% sur les nTREs (TRH, TSH[alpha]). Dans le but de découvrir par quel mécanisme RanBPM agit comme co-activateur, nous avons étudié la liaison de RanBPM avec des co-activateurs classiques. Ainsi, nous avons démontré que RanBPM interagit avec les steroid receptor coactivator-1 et -2 -3 (SRC-1-3) mais pas avec le CREB-binding protein murin (mCBP).Les essais transcriptionnels utilisant RanBPM de paire avec ces co-activateurs, démontrent que SRC-1 produit un effet synergique sur l'activité transcriptionelle des TRs et le mCBP produit un effet additif. Ce phénomène pourrait signifier que le mode d'action de RanBPM est relié à celui des co-activateurs de première vague, comme les SRCs. Par contre, le mode d'action de mCBP, qui fait partie de la deuxième vague de co-activateurs, ne serait pas associé à celui de RanBPM. L'implication des protéines co-régulatrices est essentielle à la régulation transcriptionnelle effectuée par les TRs, et les progrès futurs dans ce domaine dépendent de leur découverte et de la détermination de leur(s) fonction(s). GRP1 et RanBPM interagissent au niveau du DBD, un phénomène rare parmi les partenaires d'interaction des TRs. De plus, cette région présente le plus haut niveau d'homologie dans la superfamille des NRs, faisant de GRP1 et RanBPM des joueurs potentiels importants du système endocrinien.

Les hormones thyroïdiennes (HT) ont un rôle majeur dans le développement du système nerveux central (SNC). Trois récepteurs nucléaires dirigent l'action des HT et deux sont majoritairement exprimés dans le cerveau : TR?1 et TR?1. L'ontogenèse du récepteur TR?1 coïncide avec la fenêtre d'action des HT, ce qui suggère un rôle majeur dans les effets postnataux des HT chez les rongeurs. Pour étudier son rôle in vivo, nous avons créé des souris transgéniques surexprimant, spécifiquement dans les neurones, un récepteur TR?1 muté pour sa liaison à l'hormone. Le cervelet de ces souris présente les mêmes altérations de développement que les souris hypothyroïdiennes. L'inhibition de l'expression du facteur de transcription BTEB, régulé par les HT probablement via TR?1, dans des cultures primaires de neurones affecte la ramification mais pas l'élongation neuritique dépendante de la T3. La phosphorylation spécifique de certains sites des protéines MAP2 et Tau par la T3 pourrait participer à ces processus.

L'épithélium intestinal est caractérisé par un renouvellement et une différenciation continus dépendant des cellules souches somatiques situées au fond des cryptes. Le renouvellement rapide est assuré par plusieurs réseaux de voies signalisation dont la dérégulation peut être à l'origine de l'initiation et/ou de la progression tumorale. Mon laboratoire d'accueil a décrit l'implication des hormones thyroïdiennes et de leur récepteur nucléaire TRa1 dans le contrôle de l'homéostasie de l'épithélium intestinal via la régulation de la voie Wnt/b-caténine d'une part et l'implication de TRa1 dans l'induction de tumeurs intestinales grâce à des souris surexprimant TRa1 d'autre part. De plus, dans un contexte APC muté, l'expression transgénique de TRa1 accélère la progression tumorale et favorise la dissémination métastatique. Des analyses transcriptomiques mettent en évidence une forte activation de la voie Wnt par TRa1. Ces résultats ont été confirmés chez l'homme en étudiant la régulation de la voie Wnt par TRa1 dans des carcinomes colorectaux (CRC). Nous avons confirmé la surexpression de TRa1 dans les tumeurs humaines et validé son impact sur la voie Wnt tant dans les tumeurs humaines que dans des lignées cellulaires et sur leur agressivité. L'ensemble des données montre une forte implication de TRa1 dans la tumorigenèse chez la souris et chez l'homme et ouvrent des portes pour des recherches visant TRa1 comme cible de traitement thérapeutique contre le cancer / The intestinal epithelium is characterized by constant renewal and differentiation due to the presence of stem cells located at the bottom of the crypts. This permanent renewal depends on the crosstalk between several signaling pathways whose alteration can lead to tumor initiation and progression. Our team demonstrated the implication of the thyroid hormones and their nuclear receptor TRa1 in the control of the intestinal epithelium homeostasis through the regulation of the Wnt pathway. Moreover, the overexpression of TRa1 in the intestinal epithelium of mice is sufficient to promote tumor initiation, and in an APC loss of function context, it accelerates tumor progression highlighting its oncogenic potential. Through gene expression profiling, we highlighted an activation of the Wnt pathway activity by TRa1 during tumor progression. We next confirm these results in human patient samples by demonstrating that high TRa1 expression in tumors invariably is associated with an increased Wnt pathway activity. In addition, in CRC cell lines, TRa1-associated WNT pathway activation enhances their aggressiveness. Altogether these results showed the implication of TRa1 in intestinal carcinogenesis and open avenues for new therapeutic treatment against TRa1 targeting TRa1

Les hormones thyroïdiennes (T[indice inférieur 3], T[indice inférieur 4]) sont cruciales pour le développement, la croissance et plusieurs fonctions homéostatiques. Leurs actions s'exercent via leurs récepteurs (TRs), facteurs de transcription membres de la famille des récepteurs nucléaires. La régulation de la transcription par les TRs est complexe et dynamique et demande l'intervention d'une multitude de co-régulateurs. Récemment, nous avons identifié un nouveau co-activateur des TRs, RanBPM, dont le mécanisme d'action est inconnu. Plusieurs évidences suggèrent que RanBPM pourrait être relié à la voie de l'ubiquitine et du protéasome (Ub-Pr): RanBPM modifie l'ubiquitination et la stabilité de p73 et RanBPM interagit avec USP11, une ubiquitine protéase. Par ailleurs, bien qu'il ait été démontré que la T[indice inférieur 3] induit une diminution rapide des TRs par la voie Ub-Pr, les mécanismes précis impliqués dans leur dégradation sont inconnus, même s'ils font sans doute partie du processus normal de régulation de la transcription. Notre hypothèse stipule que RanBPM pourrait moduler l'activité transcriptionnelle des TRs en influençant leur stabilité. Nos objectifs étaient de caractériser la dégradation de TR[bêta]1, puis d'étudier l'effet de RanBPM sur ce processus. Nos analyses pulse chase confirment que TR[bêta]1 est dégradé par la voie Ub-Pr et mettent en évidence une dégradation atypique de TR[bêta]1. En effet, en absence de T[indice inférieur 3], la dégradation de TR[bêta]1 débute plus de 30 minutes après le début de la période de chase, 44% des récepteurs restent non dégradés après 180 minutes de chase et la demi-vie estimée est de 134 min, alors qu'en présence de T[indice inférieur 3], la dégradation débute immédiatement, 28% des récepteurs restent non dégradés après 180 minutes de chase et la demi-vie estimée est de 104 min. Nos analyses de fractionnement cellulaire, en trois fractions (cytoplasmique, nucléaire soluble et nucléaire insoluble), démontrent la présence prédominante de TR[bêta]1 dans la fraction nucléaire insoluble correspondant aux protéines associées à la chromatine et/ou la matrice nucléaire. De plus, nos expériences d'immunobuvardages de type Western en présence de cycloheximide révèlent des différences dans la cinétique de disparition de TR[bêta]1 selon la fraction dans laquelle il a été isolé: (i) dans le cytoplasme, TR[bêta]1 est relativement stable en absence d'HTs et diminue rapidement en présence d'HTs, (ii) dans la fraction soluble du noyau TR[bêta]1 disparaît plus rapidement en présence qu'en absence d'HTs et (iii) dans la partie insoluble du noyau TR[bêta]1 apparaît stable en présence et en absence d'HTs et un traitement de 20 minutes avec la T[indice inférieur 3] augmente transitoirement la quantité de TR[bêta]1 dans cette fraction suggérant un déplacement des populations cytoplasmique et nucléaire soluble vers la population associée à la chromatine et/ou à la matrice nucléaire. Ces résultats témoignent donc de la co-existence dans la cellule de formes stables et instables de TR[bêta]1 qui pourraient avoir des fonctions distinctes. Par ailleurs, nos résultats d'immunobuvardages de type Western indiquent que RanBPM pourrait a priori avoir un effet protecteur sur la dégradation de TR[bêta]1 puisque sa sur-expression augmente la quantité de TR[bêta]1, alors que la diminution de son expression, par l'utilisation de shRNAs spécifiques, réduit la quantité de TR[bêta]1 détectés dans les extraits cellulaires. Toutefois, nos analyses pulse chase révèlent que RanBPM n'influence pas la cinétique de dégradation de TR[bêta]1, suggérant que l'effet de RanBPM sur la quantité de TR[bêta]1 ne résulte pas d'un effet sur la stabilité protéique. En conclusion, nos résultats mettent en évidence une dégradation atypique de TR[bêta]1 due à la co-existence de différentes populations de TR[bêta]1 possédant des cinétiques de dégradation différentes. De plus, notre étude révèle que RanBPM augmente la quantité protéique de TR[bêta]1, mais n'influence pas la stabilité de TR[bêta]1.

Résumé : Les anomalies de la contractilité utérine induisent des complications majeures. Il a été décrit que les facteurs inflammatoires et hormonaux déterminent la qualité des contractions utérines. FACTEURS INFLAMMATOIRES : Lors de prématurité spontanée, un statut inflammatoire est présent dans 60 % des cas où des médiateurs lipidiques inflammatoires (leucotriènes, prostaglandines) jouent un rôle majeur. Cette étude évalue l’effet du Montélukast, un antagoniste des récepteurs aux cys-leucotriènes, sur l’activité myométriale humaine in vitro. L’effet du Montélukast anténatal a été quantifié en condition inflammatoire sur l’activité contractile in vitro et sur la prolongation de la grossesse. Deux modèles sont utilisés. Le premier modèle est basé sur le prélèvement de biopsies utérines humaines, lors de césariennes. Le deuxième modèle est basé sur l’induction d’inflammation chez des rates gestantes suivie par des prélèvements utérins. En condition basale, les résultats montrent que le Montélukast a un effet tocolytique significatif sur l’activité contractile in vitro humaine et que son effet est additif à celui de la Nifédipine, le tocolytique de référence. Par ailleurs, l’effet du Montélukast est maximal en condition de prématurité spontanée. Lors de l'ajout d'agent pharmacologique bien caractérisé in vitro dans le modèle inflammatoire, la réactivité contractile à l'ocytocine des biopsies utérines des rates traitées au Montélukast est abolie alors que la sensibilité à la niféfipine était augmentée. Finalement, 3 des 9 rates traitées au Montélukast présentaient une prolongation anormale de la gestation. FACTEURS HORMONAUX : Lors d’une observation fortuite, une modification du patron de contractions utérines a été observée in vitro chez des femmes enceintes présentant une hypothyroïdie et traitées à la T[indice inférieur 4]. Des anomalies de contractilité peuvent conduire à des césariennes avec les risques chirurgicaux associés. Cette partie évalue si cette modification de la contractilité utérine est causée par l’hypothyroïdie sous-jacente ou l’administration de T[indice inférieur 4]. Par des biopsies utérines de rates, nous avons démontré que l’hypothyroïdie réduit la durée et augmente significativement la fréquence des contractions tandis qu’à forte dose de T[indice inférieur 4], une augmentation de la durée et une fréquence diminuée sont quantifiées. Ces résultats miment le patron anormal de contractions observé chez les femmes enceintes traitées à la T[indice inférieur 4]. Nos données suggèrent donc que la modification de la réactivité myométriale est due au traitement à la T[indice inférieur 4]. Cette approche originale montre que ces deux facteurs influencent la contractilité utérine et que des prises en charge plus personnalisées et mieux adaptées permettront de revenir à une contractilité utérine physiologique. / Abstract : Abnormalities of uterine contractility result in major complications. It has been described that inflammatory and hormonal factors determine the quality of uterine contractions. INFLAMMATION FACTORS: In spontaneous prematurity, inflammatory status is present in 60 % of preterm birth cases, where inflammatory lipid mediators (leukotrienes, prostaglandins) play a key role. This section aims to evaluate the effect of montelukast, a cysteinyl-leucotrienes receptor antagonist, on in vitro human myometrial activity. Then, the effect of antenatal montelukast on contractile activity will be quantified under an inflammatory condition in vitro and on the prolongation of the pregnancy. Two models have been used. The first model is based on human uterine biopsies recovered from c-sections. The second model is based on the induction of inflammation in pregnant rats, in which hysterectomies were performed. In the basal condition, montelukast has a tocolytic effect in vitro on human uterine contractile activity and its effect is additive to the effect of nifedipine, the reference tocolytic. Moreover, the effect of montelukast is maximal under spontaneous preterm birth. When adding in vitro pharmacological agent s well characterized to pregnant rats from the inflammatory model, uterine reactivity to oxytocin is abolished after antenatal montelukast treatment while the uterine sensitivity to nifedipine was increased. Finally, three of the nine rats treated with montelukast had an abnormal delay of gestation. HORMONAL FACTORS: After a fortuitous observation, an abnormal pattern of uterine contraction was observed in pregnant women with hypothyroidism and treated with T[subscript 4]. Contractile abnormalities can lead to c-sections with associated surgical risks. This section assesses whether this change in uterine contractility is caused by an underlying hypothyroid condition or the administration of T[subscript 4]. In uterine biopsies from a female rat hypothyroid model, we have demonstrated that hypothyroidism significantly shortens and increases the contractions, while with high doses of T[subscript 4] an increased duration and a decreased frequency were quantified. These results mimic the abnormal pattern of contractions observed in pregnant women treated with T[subscript 4]. Thus, our data suggest that this change in myomterial reactivity is due to T[subscript 4] treatment. This original approach shows that these two factors influence uterine contractility and that appropriate management will allow their uterine contractile activity to return to physiological values.

Les hormones thyroïdiennes jouent un rôle dans de nombreux processus métabolique tels que le développement, la croissance et le contrôle du métabolisme. Les HT se fixent sur leurs récepteurs nucléaires, les TR (TRalpha et beta). Ces TR sont des facteurs de transcription dont l’activité est contrôlée par la fixation de leur ligand, ils appartiennent à la super famille des récepteurs nucléaires d’hormone. Au cours de ma thèse je me suis intéressée aux rôles des TR dans deux contextes particuliers. Dans un premier temps, j’ai pu mettre en évidence le rôle de TRbeta dans la régulation du métabolisme hépatique via l’activation d’un gène clé ChREBP permettant la détection du glucose. Par l’utilisation d’animaux transgéniques et des systèmes in vitro, j’ai pu montrer que TRbeta régule positivement l’expression de ChREBP via le fixation sur son élément de réponse présent de le promoteur. Nous avons pu montrer que cette activation est isoforme spécifique, indépendante d’un autre récepteur nucléaire LXR. Dans un deuxième temps, j’ai montré que l’autre isoforme de TR, TRalpha est impliqué dans le développement de l’athérosclérose, une maladie cardiovasculaire. Par l’utilisation d’un modèle de souris transgénique, j’ai pu mettre en évidence que TRalpha possède à la fois un rôle anti-inflammatoire et également il est capable de stimuler l’élimination du cholestérol par les macrophages. L’absence de ce récepteur induit une augmentation du développement de la maladie ainsi que des cytokines circulantes chez la souris. Par l’utilisation d’un système in vitro, j’ai pu mettre en évidence que l’absence de TRalpha diminue l’efflux de cholestérol dans les macrophages de souris. Ces données suggèrent un nouveau rôle des HT/TR dans le développement de pathologies humaines, notamment un effet anti-inflammatoire longtemps supposer mais mis en évidence que très récemment. / Thyroid hormones (TH) play a role in many processes such as development, growth and metabolic control. HT bind to their nuclear receptors, the TR (TRalpha and beta). TRs belong to the superfamily of nuclear hormone receptors. These TRs are transcription factors whose activity is controlled by the binding of their ligand. During my PhD thesis I focused on the roles of TR in two contexts. Initially, I highlighted the role of TRbeta in the regulation of the hepatic metabolism via the activation of the key gene ChREBP, a glucose-responsive transcription factor. Using transgenic animal models and in vitro systems, I showed that TRbeta up regulates the expression of ChREBP via binding to its response element present in the promoter. I have shown that this activation is isoform specific and independent of another nuclear receptor LXR. In a second part, I demonstrated that the TRalpha isoform is involved in the development of atherosclerosis, a cardiovascular disease. Using a transgenic mice model, I observed that TRalpha has an anti-inflammatory effect and it is also able to stimulate the reverse cholesterol transport by macrophages. The absence of this receptor induces an increase in the development of the disease as well as in the level of circulating cytokines in mice. The deletion of TRalpha decreases the cholesterol efflux in bone marrow derived macrophages in vitro and it is correlated with a decrease of ABCA1 expression. All these data suggest a novel role of HT / TR in the development of human pathologies, including an anti-inflammatory role assumed, but recently demonstrated.

DANS L'ETUDE DES PROCESSI D'EVOLUTION DU DEVELOPPEMENT, LES FACTEURS DE TRANSCRIPTION SONT IMPORTANTS CAR ILS REGULENT L'EXPRESSION GENIQUE AU COURS DU DEVELOPPEMENT. PARMI CES FACTEURS, LES RECEPTEURS NUCLEAIRES (RNS) ONT UN STATUT PARTICULIER CAR LEUR ACTIVITE EST REGULEE PAR UN LIGAND. DURANT MA THESE, JE ME SUIS INTERESSEE A L'EVOLUTION DES RNS CHEZ LES CHORDES (TELS QUE LES VERTEBRES, LES TUNICIES ET L'AMPHIOXUS) EN ETUDIANT DEUX RNS PARTICULIERS : LES RECEPTEURS AUX OESTROGENES (ER) ET AUX HORMONES THYROÏDIENNES (TR), CHEZ L'AMPHIOXUS BRANCHIOSTOMA FLORIDAE. AINSI, J'AI ETUDIE LE ROLE DE TR DANS L'EVOLUTION DE LA METAMORPHOSE CHEZ LES CHORDES. BIEN QUE LA PLUPART DES CHORDES METAMORPHOSENT, LES MODIFICATIONS MORPHOLOGIQUES CORRESPONDANTES SONT TRES VARIABLES D'UNE ESPECE A L'AUTRE. CETTE VARIABILITE MORPHOLOGIQUE SE REFLETE-TELLE DANS LE DETERMINISME MOLECULAIRE DE LA METAMORPHOSE ? CE DERNIER EST ENCORE MAL CONNU EN DEHORS DES MODELES VERTEBRES CLASSIQUES CHEZ QUI LA METAMORPHOSE EST INDUITE PAR LA FIXATION DES HORMONES THYROÏDIENNES (HTS) SUR TR. PAR DES APPROCHES BIOINFORMATIQUES ET BIOCHIMIQUES, J'AI ETABLI QUE LE PROTOCHORDE AMPHIOXUS PRODUIT DES HTS PAR UNE VOIE METABOLIQUE HOMOLOGUE A CELLE DES VERTEBRES. J'AI ALORS MONTRE QUE LES HTS REGULENT LA METAMORPHOSE DE L'AMPHIOXUS, EN MODULANT L'ACTIVITE DE TR, COMME CHEZ LES VERTEBRES. J'AI AINSI PROPOSE QUE LA CONSERVATION DU DETERMINISME MOLECULARE (LE COUPLE TH/TR) DE LA METAMORPHOSE CHEZ LES CHORDES EN REVELE L'HOMOLOGIE, ALORS QUE LES AUTRE PARTIES DE LA VOIE DE REGULATION ONT ETE MOINS CONSERVEES AU COURS DE L'EVOLUTION ET EXPLIQUENT LA DIVERSITE MORPHOLOGIQUE QUE L'ON OBSERVE DE NOS JOURS.

Les hormones thyroïdiennes sont essentielles au bon développement du système nerveux central. Ce dernier est très vulnérable à toute déficience en hormones thyroïdiennes, spécialement à la période périnatale précoce où il dépend entièrement du transfert de la part de la mère. Toute réduction du taux d’hormones thyroïdiennes chez la mère ou le retrait précoces du foetus par la naissance prématurée peut avoir d’importants effets néfastes sur la formation du cerveau de la progéniture à court et long terme. Malgré l’état actuel des connaissances concernant l’effet de la carence en hormones thyroïdiennes sur le développement et la fonction du système nerveux central, leur influence sur les circuits nerveux qui régulent le système cardio-respiratoire reste méconnue. Nous proposons que les hormones thyroïdiennes au cours de la période périnatale du rat soient nécessaires au bon développement du réseau neuronal responsable du contrôle cardio-respiratoire. Afin de tester cette hypothèse, nous avons reproduit un modèle d’hypothyroïdisme expérimental par l’exposition de la femelle sur l’entièreté de la gestation à l’agent anti-thyroïdien méthimazole (MMI). L’évaluation des effets sur la commande respiratoire centrale, la ventilation, la réponse à l’hypoxie et l’inhibition cardio-respiratoire par stimulation du chémoréflexe laryngé a été divisée sur différentes tranches d’âge (jours postnataux : P1-P4-P15). Le traitement de MMI réduit le rythme respiratoire produit centralement dans les premiers jours de vie. Un effet âge dépendant du traitement est présent sur la ventilation de l’animal entier et sa réponse à l’hypoxie. L’inhibition cardio-respiratoire est augmentée chez les animaux déficients en hormones thyroïdiennes lors de la stimulation du chémoréflexe laryngé. L’activation importante du système GABAergique est au coeur des conséquences observées. Enfin, nous proposons que les cellules de type «microglie» pourraient moduler le développement du réseau neuronal de contrôle respiratoire en réponse aux hormones thyroïdiennes. En culture cellulaire, ses fonctions sont augmentées par l’exposition à l’hormone T3 et l’effet dépend du micro-environnement. Nous concluons que les hormones thyroïdiennes sont nécessaires pour la mise en place du système nerveux de contrôle respiratoire et autonome. / Thyroid hormones are essential for the normal development of the central nervous system. The latter presents a high vulnerability to any thyroid hormones deficiency, especially in the early stages of perinatal development, when the mother is the only source for the foetus. At that time, any maternal hypothyroidism or premature birth can alter thyroid hormones supply and compromise brain functions on short and long term. Despite the current state of knowledge concerning the effect of thyroid hormone deficiency on the development and function of the central nervous system, their influence on the nervous circuits that regulate the cardiorespiratory system remains unknown. We propose that thyroid hormones during the perinatal period are necessary for the proper development of the neural network responsible for cardiorespiratory control. To test this hypothesis, we reproduced a model of experimental hypothyroidism by exposing the pregnant dams over the entire gestation to the anti-thyroid agent, methimazole (MMI). Effects of the treatment were evaluated on central respiratory command, ventilation, hypoxic response and cardiorespiratory inhibition by laryngeal chemoreflex stimulation, across multiple age groups (P1-P4-P15). MMI treatment reduces the central respiratory rhythm in the first days of life. An age-dependent effect was noted on whole animal ventilation and hypoxic response. Cardiorespiratory inhibition following laryngeal chemoreflex stimulation is increased in thyroid hormones deficient pups. The enhanced GABAergic system activation is a major player in the consequences observed here. Finally, we proposed that microglia could modulate development of the neuronal respiratory control network in response to thyroid hormones. Using cell culture, we demonstrated that their functions are increased by the exposure to T3 and the effect is mediated by the surrounding microenvironment. We conclude that thyroid hormones are necessary for the proper establishment of the respiratory and autonomic nervous control systems.