Doctorat en sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les malformations obstructives congénitales de l’uretère sont parmi les défauts les plus fréquents à la naissance chez l’Homme mais leur étiologie reste peu comprise au niveau moléculaire.L’uretère assure la fonction essentielle d’acheminer l’urine du rein à la vessie. Mon projet porte sur l’analyse d’un modèle murin d’obstruction fonctionnelle de l’uretère pour lequel le gène Teashirt 3(Tshz3) a été inactivé. J’ai montré que le phénotype d’hydro uretère (dilatation de l’uretère) de ce mutant résulte d’un défaut de différenciation des progéniteurs des cellules musculaires lisses pendant le développement et par voie de conséquence de l’absence de muscle lisse (ML). Chez le mutantTshz3, les cellules mésenchymateuses de l’uretère n’expriment pas le gène myocardin (Myocd) ni ses gènes cibles codant pour les protéines marqueurs du ML. Le facteur de transcription TSHZ3 est donc nécessaire à l’expression de Myocd et à la mise en place du ML. Afin de comprendre le contrôle moléculaire de la différenciation du ML, un crible double hybride a permis d’identifier parmi les partenaires de TSHZ3, la protéine à domaine HMG : SOX9. Au cours du développement de l’uretère,SOX9 s’exprime de manière similaire à TSHZ3 dans le mésenchyme jusqu’à l’apparition des marqueurs du ML, étape qui voit la perte d’expression de Sox9. Pendant l’étape précoce d’initiation dela différenciation TSHZ3, SOX9 et MYOCD sont co-exprimés. Un modèle cellulaire a permis de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu pendant cette étape. Dans ce modèle, TSHZ3 et SOX9répriment l’activité promyogénique de MYOCD en l’empêchant de former un complexe activateur avec SRF. Dans l’uretère, la présence de TSHZ3 et SOX9 simultanément avec MYOCD suggère que ces facteurs participent au contrôle temporel de l’initiation du programme myogénique à un moment précis du développement de l’uretère. L’ensemble de ces résultats démontre que Tshz3 remplit des fonctions successives au cours du développement de l’uretère / Congenital obstructives disorders of the ureter are amongst the most common human birthdefects but the molecular networks underlying these defects remain unknown. Ureter plays a pivotalrole in propelling urine from kidney down to the bladder. My project aims at understanding a mouse model of functional obstructive ureter which possesses a null allele for the gene Teashirt3 (Tshz3). Ishowed that the hydroureter phenotype (dilated ureter) in the mutant embryos results of a failure ofureteric smooth muscle (SM) formation occurring since early embryonic steps of SM differentiation.Indeed, mutant ureteric mesenchymal cells do neither express the myocardin (Myocd) gene nor theMyocd targeted genes, encoding for contractile proteins of the SM. Thus, the transcription factorTSHZ3 is necessary for the expression of Myocd and subsequent SM differentiation. To understandthe molecular networks underlying the differentiation of SM, we performed a yeast two-hybrid screenthat allowed us to identify the HMG domain protein SOX9 as a TSHZ3 partner. During ureter development, SOX9 is expressed in an overlapping expression pattern with TSHZ3 until expression ofSM markers genes, a step whereby Sox9 is downregulated. An early initiation step of SM differentiation corresponds to the simultaneous expression of MYOCD with TSHZ3 and SOX9. A cellular model allowed to mimic this stage. TSHZ3 and SOX9 act as repressing factors of the myogenic activity of MYOCD by disrupting the MYOCD/SRF complex activator. These results suggest that TSHZ3 and SOX9 influence MYOCD activity and participate to the temporal control ofthe on set of ureteric myogenesis in the developing ureter. Together, these results demonstrate thatTSHZ3 fulfills successive functions during ureter development

L'utilisation de stents urétéraux (endoprothèses urétérales) pour soulager l'obstruction des voies urinaires est toujours entravée par le problème de l'infection, de l'incrustation et de la compression, qui nécessitent une procédure de retrait. Un nouveau type de stents urétéraux biodégradables en matér iaux polymères a été proposé pour surmonter ces problèmes. Des travaux récents ont proposé des métaux biodégradables à base de magnésium, comme nouveaux matériaux offrant à la fois résistance et biodégradation. Ce travail propose des alliages à base de zinc dont la cytocompatibilité avec les cellules urothéliales humaines normales a été évaluée par des tests 2D et 3D. Pour ce faire, les cellules ont été exposées à différentes concentrations d'extraits de métaux, 15 mg/ml de ZM21, 10 mg/ml de Zn-1Mg et 8,75 mg/ml de Zn-0,5Al. La mort cellulaire a été observée après 24 h, quoique en proportion différente pour chaque métal. Des modifications du cytosquelette des cellules a également été observée par immunofluorescence contre les cytokératines cependant, un processus de récupération des cellules a été noté au jour 3. La toxicité directe sur les cellules a été évaluée sur une construction de tissu urétéral 3D non tubulaire. Le résultat a montré que les cellules urothéliales pouvaient former un urothelium présentant des couches similaire à un tissu natif. Les protéines telles que la jonction serrée ZO-1 au niveau des couches superficielles et la laminine au niveau de la lame basale montre que le tissu reste sain au voisinage des disques métalliques après 7 jours de traitement. L'observation par MEB a montré que les cellules basales étaient attachées à la surface des métaux et observées dans un état d'étalement naturel, montrant que les pseudopodes et la morphologie fusiforme indiquent que les échantillons de métal sont non toxiques. / The use of ureteral stents to relieve urinary tract obstruction is still challenged by the problem of infection, encrustation and compression leading to the need for removal procedure. A new type of biodegradable ureteral stents made of polymeric materials has been proposed to overcome the problems. Recent works proposed magnesium-based biodegradable metals as new materials offering both biodegradation and strength. This work proposes zinc-based alloys by firstly evaluating their cytocompatibility toward normal human urothelial cells using 2D and 3D assays. Cells were exposed by different concentration of metals extracts, 15 mg/ml of ZM21, 10 mg/ml of Zn-1Mg and 8.75 mg/ml of Zn-0.5Al. Induction of cell death was observed after 24 h, resulting in reduced cell viability at different percentages for each metal. The cytoskeleton of cells was also affected as observed by immunofluorescence of cytokeratins however, the recovery process of cells was noted at day 3. Direct cell toxicity was evaluated on a non-tubular 3D ureteral tissue construct. The results showed that urothelial cells could form a multilayered urothelium as in a native tissue, with the presence of tight junction ZO-1 in superficial layer and laminin in the basal layer indicating that the tissue is healthy in the presence of the metal disks even after 7 days of treatment. SEM observation showed basal cells were found attached to the metal surface and seen as in a natural spreading state, showing pseudopodia and fusiform morphology indicating that the metal specimens are non-toxic.