Disturbance can take various forms and are characteristic of any ecosystem including mangroves. When maintained within certain allowable limits, disturbances permits maintenance of a given stable state which is equivalent to resilience hence the ecological status is not compromised. Disturbances may disrupt the natural balance of processes within such ecosystems including changes in sediment budgets and salinity and tidal regimes. As such, it may trigger a series of responses in tree establishment and development. While such responses may be displayed in loss of stability of a forest and may culminate in irreversible degradation of the system, disturbances could also result in improved performance of physiological processes and consequently tree growth. It may equally lead to the development of adaptive mechanisms to counteract the resultant otherwise stressful effects. Sediment accretion is one of the important natural processes within the mangrove environment particularly in the face of relative sea level rise. In each case, sediment fluxes are gradual and while the trees thrive from the benefits of terrestrial sediment, the system ensures balance in elevation for possible sea level rise scenario. However, abrupt and/or rapid sediment input leading to partial burial of the trees may be detrimental to the trees development in the short term and the entire ecosystem in the long run. But how are ecophysiological processes affected before the mangroves trees die from partial sediment burial? What is the threshold below which normal tree functioning is ensured.The main objective of this study was to understand the impacts of disturbance on mangrove trees, as individuals and as an assemblage. Specifically the study targeted large sedimentation on selected ecophysiological processes (phenology, water transport), root development and general physiognomy and hence its impact on wood formation in mangroves. A survey was also done on the extent of wood exploitation and other human activities, in order to obtain background information on the environmental management in the area and hence to help create an integrated picture of the evolving mangrove ecosystem in the human-nature context.Main question: What is the significance of sedimentation in shaping the ecological status of mangrove forests? / Doctorat en Sciences / Author's maiden name: Judith Auma OKELLO / Due to a technical Di-Fusion bug it was not possible to input the correct date of the defense. The correct date is Thursday 30 June 2016. / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le système kallicréine-kinine(s) (SKK) est un système peptidique vasomoteur avec des effets multiples et complexes qui dépendent principalement du tissu et des pathologies étudiés. Les kinines activent deux types de récepteurs : le récepteur B1 (RB1) et le récepteur B2 (RB2). L’objectif de mon travail de thèse a été d’étudier les effets de nouveaux agonistes spécifiques des RB1 ou des RB2 dans certaines complications associées au diabète chez la souris. Dans une première partie, nous avons pu montrer que l’administration chronique d’un agoniste spécifique des RB1 ou des RB2 corrige entièrement le défaut de néovascularisation post-ischémique observé chez la souris diabétique notamment en augmentant l’inflammation. Dans un deuxième modèle, nous avons pu montrer que l’activation des RB2 entraîne une désorganisation des couches cutanées et un retard important de cicatrisation chez la souris. En revanche, l’administration d’un antagoniste des RB2 accélère de façon significative la cicatrisation dans deux modèles de diabète. La dernière partie de ce travail a permis de montrer que l’administration chronique des RB2 augmente la mortalité des animaux ayant subit une ischémie cérébrale. Chez la souris diabétique, l’activation des RB1 a des effets neuroprotecteurs puisqu’elle réduit la taille de l'infarctus et les déficits neurologiques après une ischémie cérébrale transitoire. Pour conclure, nous avons pu montrer au cours de ces travaux que l’activation du SKK a des effets contradictoires en fonction des organes étudiés. Ainsi, l’étude de ces nouveaux agonistes des récepteurs des kinines ouvre des nouvelles voies thérapeutiques dans les complications du diabète. / The kallikrein-kinin(s) system (KKS) is a peptide system with various pathophysiological effects. Kinins exert their actions through activation of two different receptor subtypes: B1 receptor (B1R) and B2 receptor (B2R). The aim of my thesis was to study the role of this system in diabetic complications in mice. We used pharmacological approaches using new specific agonists of B1R or B2R, or a specific antagonist of B2R. In the first part, we showed that selective pharmacological activation of B1R or B2R overcomes the effect of diabetes on post-ischemic neovascularization and restores tissue perfusion through inflammation. In a second model, we showed that B2R agonist impairs wound repair in mice, inducing skin disorganization and epidermis thickening. Interestingly, B2R blockade improves skin wound healing in two mouse models of diabetes. In a last part, we showed that B2R activation increases mortality after transient cerebral ischemia. In diabetic mice, B1R activation has neuroprotective effects. Indeed, B1R agonist treatment decreases infarct size and improves neurological deficit at day 2 after transient cerebral ischemia. To conclude, KKS activation has contradictory effects depending on the organs studied. The study of new B1 or B2 kinin receptor agonists opens new therapeutic options in diabetic complications.

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

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

La migration des cellules endothéliales est une des étapes nécessaires à l'angiogenèse physiologique et tumorale. Le facteur pro-angiogénique VEGF (vascular endothelial growth factor) induit la réorganisation du cytosquelette d'actine en fibres de tension et la migration cellulaire en activant la kinase de stress SAPK2/p38 via le récepteur à activité tyrosine kinase VEGFR-2. Nous avons étudié les événements moléculaires suivant l'activation du récepteur du VEGF et menant à l'activation de la voie SAPK2/p38 dans les cellules endothéliales. La tyrosine 1214 en C-terminal du VEGFR-2 est un site majeur d'autophosphorylation nécessaire à l'activation de SAPK2/p38 par le VEGF dans les cellules endothéliales. Le résidu phospho-tyrosine 1214 permet le recrutement de la protéine adaptatrice Nck via son domaine SH2. De plus, l'activation de Fyn, une kinase de la famille Src, mais non c-Src même, dépend de la phosphorylation de la tyrosine 1214. L'utilisation d'un dominant négatif de Fyn empêche l'activation de SAPK2/p38, inhibe la formation de fibres de tension et abolit la migration endothéliale. Nck et Fyn s'associent en réponse au VEGF et l'activité de Fyn est nécessaire à la phosphorylation sur tyrosine de Nck et de la kinase PAK-2. La formation de fibres de tension nécessite aussi l'activation de la petite GTPase Cdc42, ce qui permet d'acheminer le signal du VEGF vers SAPK2/p38, sa cible physiologique MAPKAP K2, puis vers l'actine. Ces résultats suggèrent une séquence d'étapes moléculaires précoces suivant l'activation du VEGFR-2 et régulant la dynamique d'actine nécessaire à la migration endothéliale. 11 s'agit de la première description d'une séquence d'événements couplant l'activation d'un récepteur à activité tyrosine kinase à celle d'une kinase de stress. Par ailleurs, l'identification du rôle du site tyrosine 1214 du VEGFR-2 en fait une cible précise pour le développement d'une drogue anti-angiogénique. / Endothelial cell migration is one major step of physiological and pathological angiogenesis. The vascular endothelial growth factor (VEGF) is a potent regulator of angiogenesis and induces actin reorganization into stess fibers and cell migration via activation of SAPK2/p38 downstream of the tyrosine kinase receptor VEGFR-2. We studied the molecular events following the activation of the VEGF-receptor that lead to the activation of the SAPK2/p38 pathway in endothelial cells. The tyrosine 1214 residue in C-terminal of the VEGFR-2 is a major autophosphorylation site that is required for the activation of SAPK2/p38 by VEGF in endothelial cells. The adaptor protein Nck is recruited to the phospho-tyrosine 1214 residue via its SH2 domain. Moreover, the activation of the Src-family kinase Fyn, but not c-Src itself, depends on phospho-tyrosine 1214. A dominant negative form of Fyn inhibits SAPK2/p38 activation, stress fibers formation and endothelial cell migration. Nck and Fyn associate in response to VEGF and Fyn activity is required for the tyrosine-phosphorylation of Nck and PAK-2. The activation of the small Rho GTPase Cdc42 downstream of tyrosine 1214 is also required for the activation of SAPK2/p38, its physiological target MAPKAP K2, and stress fiber formation. Altogether, these results suggest a sequence of early molecular steps following VEGFR-2 activation by VEGF that regulate the actin dynamics required for endothelial cell migration. This is the first description of a sequence of events that couple the activation of a tyrosine kinase receptor to that of a stress-activated kinase. The identification of the role of the tyrosine 1214 residue on VEGFR-2 makes it an appealing target for the development of an anti-angiogenic therapy.

L'accident vasculaire cérébral (AVC) est un problème de santé publique dont l'incidence chez les jeunes adultes est en augmentation dans les dernières années. Bien que cette population récupère généralement mieux sur les sphères motrice et langagière après un AVC, elle peut être confrontée à des conséquences plus subtiles, comme des difficultés cognitives, qui sont susceptibles d'interférer avec leur participation. Cette étude s'intéresse à la relation entre le fonctionnement cognitif et la participation chez les adultes qui ont subi un AVC léger. Le premier objectif était de décrire le fonctionnement cognitif objectif et subjectif, et l'association entre les performances cognitives objectives et les plaintes subjectives. Le deuxième objectif était d'explorer l'association entre le fonctionnement cognitif et d'autres séquelles invisibles (ex. : symptômes psychologiques) sur la participation. Des questionnaires en ligne ont été administrés et une entrevue téléphonique a été effectuée auprès de 57 adultes de 18 à 64 ans ayant subi un AVC léger dans les 3 à 13 derniers mois. Les résultats suggèrent que dans l'ensemble, le fonctionnement cognitif objectif de l'échantillon est similaire à celui dans la population générale, mais qu'une proportion légèrement supérieure obtient des performances dans la moyenne ou inférieures à la moyenne par rapport à ce qui est attendu. Pour le fonctionnement cognitif subjectif, des plaintes cognitives subjectives dans la vie quotidienne sont rapportées dans des proportions similaires à d'autres études sur l'AVC, mais ne sont pas significativement associées aux performances cognitives objectives. Les plaintes cognitives subjectives, le fonctionnement exécutif objectif (incluant la flexibilité cognitive), les symptômes d'anxiété, de dépression et de stress post-traumatique, et la fatigue corrèlent avec la participation, le fonctionnement cognitif subjectif étant le prédicteur le plus important selon des analyses de régression, et dans une moindre mesure la flexibilité cognitive (fonctionnement cognitif objectif). Ces résultats soulèvent l'importance de mettre en place des services de réadaptation qui ciblent les plaintes cognitives subjectives pour favoriser une meilleure participation chez cette population. / Stroke is a public health problem and its incidence among young adults has been rising in recent years. Although this population generally has a better recovery in the motor and language domains, younger adults may face more subtle consequences, such as cognitive difficulties, which are likely to interfere with their participation. This study investigates the relationship between cognitive functioning and participation in adults who have had a mild stroke. The first objective was to describe objective and subjective cognitive functioning, and the association between objective cognitive performance and subjective complaints. The second objective was to explore the relationship between cognitive difficulties and other hidden impairments (i.e., psychological symptoms) and participation. Online questionnaires and a telephone interview were administered with 57 adults aged 18 to 64 years who suffered a mild stroke 3 to 13 months prior to participation. The results suggest that on average, the objective cognitive functioning of the sample fell in the average normative range, but a greater proportion than expected had either average or below average performances compared to the normative population. For subjective cognitive functioning, the number of cognitive complaints encountered in daily life was similar proportion to other studies conducted with individuals with stroke. Objective cognitive performance was globally not significantly related to subjective self-reported cognitive functioning. Subjective cognitive complaints, cognitive flexibility, symptoms of anxiety, depression and post-traumatic stress, and fatigue correlated with participation, with subjective cognitive functioning the most significant predictor of participation according to regression analyses. These results raise the importance of implementing rehabilitation services that target cognitive complaints to promote better participation in this population.

Cette thèse comprend deux études de Tomographie par Émission de Positrons qui ont respectivement été effectuées auprès de sujets sains et de patients ayant subi un accident vasculaire-cérébral (AVC). L'objectif principal de ces expériences était de comparer les circuits cérébraux impliqués dans l'imagination et l'exécution physique de mouvements du membre inférieur à différents stades de l'apprentissage d'une séquence motrice. Tel qu'attendu, les données de la première étude auprès de sujets sains démontrent qu'avec la pratique physique, le patron de changements dynamiques de flot sanguin observé lors de l'exécution d'une séquence explicite de mouvements du pied est très semblable lors de l'évocation mentale de cette même séquence. Cependant, les résultats de la seconde expérience démontrent que les patrons de changements de flot sanguin associés à la pratique physique sont différents chez les patients porteurs d'une lésion striato-capsulaire que ceux obtenus pour les contrôles. Ainsi, nos données suggèrent qu'un dommage striato-capsulaire nuit à l'apprentissage d'une séquence motrice explicite. De plus, il semble que le réseau cérébello-cortical normalement impliqué dans ce genre d'acquisition motrice ne compense pas pour ce type de lésion

Depuis trente ans, des efforts ont été menés dans le domaine de l'ingénierie des matériaux afin de concevoir des appareils médicaux pouvant être en contact avec les tissus humains. Néanmoins l'interaction entre la surface du matériau et l'environnement physiologique entraine la plupart du temps des complications. Le laboratoire d'ingénierie des surfaces est spécialisé dans l'élaboration de surfaces biomimétiques capables d'interagir de manière proactive avec leur environnement. Pour des applications cardiovasculaires, une des stratégies consiste à utiliser des protéines de la matrice extracellulaire, comme la fibronectine, connue pour la promotion de l'adhésion des cellules endothéliales. Dans ce contexte, parce que la bioactivité de la fibronectine est fortement liée à sa conformation, l'objectif est de comparer différentes stratégies d'immobilisation en caractérisant la quantité de fibronectine immobilisée ainsi que son activité biologique. Les précédentes études menées au laboratoire ont souligné le fait que la fibronectine immobilisée par les cystéines présente une meilleur bioactivité que lorsque celle-ci est immobilisée par les groupements lysines qu'elle contient. L'actuel projet porte sur l'étude de l'influence de l'utilisation d'un bras d'ancrage hydrophile ou hydrophobe entre la protéine et la surface sur la bioactivité de la protéine. Les résultats ont d'une part montré l'efficacité des bras d'ancrage dans l'immobilisation de la fibronectine et d'autre part les limites de leur utilisation pour une étude comparative portant sur la quantification et la bioactivité de la protéine.

L'angiogénèse est un processus physiologique soutenu par la migration des cellules endothéliales. Le facteur pro-angiogénique VEGF (vascular endothelial growth factor) induit la réorganisation du cytosquelette d'actine en fibres de tension et la migration cellulaire en activant la stress-activated protein kinase-2 (SAPK2/p38 : p38) via le VEGFR-2 (vascular endothelial growth factor receptor-2). Cette étude vise à caractériser les mécanismes moléculaires, en aval de p38, impliqués dans la phosphorylation de l'annexine Al (ANXA1) chez les cellules endothéliales activées par le VEGF et de démontrer leur rôle dans la migration cellulaire. Les résultats suggèrent que l'ANXAl est une nouvelle cible du sentier p38/MAPKAP K2 (mitogen-activated protein kinase activated-protein kinase 2) et qu'elle régule la migration des cellules endothéliales stimulées par le VEGF. Premièrement, à l'aide d'une électrophorèse en 2D et d'une analyse de spectrométrie de masse, nous avons identifié l'ANXAl comme une protéine dont la phosphorylation est induite par le VEGF et diminuée suite à une inhibition de l'activité de p38. Deuxièmement, en utilisant des essais kinases in vitro et des essais de phosphorylation in vivo, nous avons découvert que l'activation de la LIMK1 (lin-ll/Isl-l/Mec-3 domain-containing protein kinase) par le VEGF en aval de p38 entraîne la phosphorylation de l'ANXAl. Troisièmement, nous avons démontré que l'ANXAl joue un rôle dans la migration des cellules endothéliales et dans la tubulogénèse, du fait que ces processus initiés par le VEGF sont inhibés à la suite de l'invalidation de l'ANXAl par un ARNi (ARN interférant). Toutefois, cette inhibition est renversée en ajoutant un plasmide contenant de l'ADN de l'ANXAl insensible au ARNi. En conclusion, nos résultats suggèrent que la LIMK1 activée par le sentier p38 phosphoryle l'ANXAl, une protéine indispensable à la migration des cellules endothéliales et à la formation de tubules induites par le VEGF.

L'accident vasculaire cérébral (AVC) est une cause importante d'invalidité dans le monde. Parmi les déficiences sensorimotrices de l'AVC, l'hémiparésie spastique est la plus fréquente au membre supérieur et engendre une perte de force et de dextérité qui limite les activités quotidiennes des personnes atteintes. La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est un outil permettant d'étudier le fonctionnement cérébral après un AVC, plus particulièrement en termes de réorganisation bihémisphérique et la TMS répétée (rTMS) est une approche utilisée pour influencer la plasticité cérébrale. Étant donné l'hétérogénéité des lésions, les récents modèles de récupération post-AVC suggèrent que les interventions de neurostimulation non invasive soient adaptées à la lésion, plus particulièrement à la présence ou l'absence de substrat fonctionnel de l'hémisphère lésé (HL), appelé réserve structurale (RS). Le présent projet visait à déterminer si l'individualisation de l'approche en rTMS permettait d'induire une plasticité préférentielle selon la présence ou l'absence d'une RS. La première étude vérifiait d'abord les différences de fonctionnement neurophysiologiques entre les participants avec RS, sans RS et contrôles. La deuxième étude investiguait la plasticité induite par trois protocoles de rTMS (inhibiteur, excitateur et placebo) appliqués sur le M1 non-lésé et a montré que l'intégrité de l'hémisphère lésé avait un impact sur les effets induits et devrait donc être prise en compte pour le choix d'un protocole appliqué à plus long terme. La troisième étude avait comme objectif d'individualiser une approche en neurostimulation pour l'amélioration de la fonction du membre supérieur chez un participant au stade chronique post-AVC. Cette dernière étude a montré que l'inhibition de l'hémisphère non-lésé par rTMS induisait une plasticité à l'origine d'améliorations motrices dans le cas où il y a suffisamment de tissu fonctionnel du côté lésé. / Stroke is a major cause of disability worldwide. Among the sensorimotor impairments following a stroke, spastic hemiparesis is the most common in the upper limb and results in a loss of strength and dexterity that limits the daily life of those affected. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is used to study brain function after a stroke, specifically in terms of bihemispheric reorganization, and repeated TMS (rTMS) is an approach used to influence brain plasticity. Given the heterogeneity of lesions, recent models of post-stroke recovery suggest that noninvasive brain stimulation (NIBS) should be tailored to the lesion, specifically to the functional substrate in the lesioned hemisphere, called structural reserve (SR). The present project aimed to determine whether individualizing rTMS approach would induce preferential plasticity according to the presence or absence of SR in the lesioned hemisphere. The first study tested the neurophysiological differences between participants with and without SR as well as in control subjects. The second study investigated the plasticity induced by three rTMS protocols (inhibitory, excitatory and sham) applied on the unlesioned M1 and showed that the integrity of the injured hemisphere had an impact on the effects induced and should therefore be taken into account for the choice of a long-term intervention. The third study aimed to individualize a rTMS approach for the improvement of upper limb function in a chronic post-stroke participant. This last study showed that inhibition of the unlesioned hemisphere by rTMS induced plasticity leading to motor improvements in presence of functional tissue in the lesioned hemisphere (SR).