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.

La variabilité du rythme cardiaque « Heart Rate Variability (HRV) » consiste en des fluctuations perpétuelles du rythme cardiaque autour de sa fréquence moyenne. L’analyse de l’HRV constitue un biomarqueur du fonctionnement du système nerveux autonome (SNA), par l’intermédiaire de ses effets sur le cœur. De nombreuses études ont montré qu’une diminution de l’HRV est associée à un pronostic péjoratif, notamment dans le post infarctus et dans l’insuffisance cardiaque (IC). Nous nous sommes proposés d’élargir le champ d’investigation de l’HRV à de nouveaux domaines d’application, qu'il s'agisse de pathologies cardiaque ou extra cardiaque. Nous avons ciblé des contextes pathologiques dans lesquels le SNA joue un rôle important : 1-Accidents sur la Voie Publique (AVP) et le risque de développement d’un syndrome de stress post traumatique (PTSD). 2-Effet de la douleur et de l’analgésie péridurale sur l’HRV maternelle au cours de l’accouchement. 3-Lien avec les polymorphismes génétique des récepteurs bêta adrénergiques (β;-AR) chez des patients présentant une dysfonction ventriculaire gauche et implanté d’un défibrillateur automatique implantable (DAI) en prévention secondaire. L'analyse temporelle de l'HRV sur 24 heures est un facteur prédictif de survenue d'un PTSD et aussi de sa sévérité chez les victimes d'AVP. L'indice de variabilité est le meilleur paramètre prédictif de PTSD à 6 mois, avec une aire sous la courbe de 0.92 (IC 95% : 0.785; 1.046). Le seuil de 2.19% confère une sensibilité de 85,7 £ et une spécificité e 81.8 % pour prédire la survenue d'un PTSD. les valeurs prédictives positives et négatives sont de 75 % et 90 % respectivement. L'ANI, reflétant l'influence de la ventilation sur le rythme cardiaque, permet une mesure objective de la douleur chez les parturientes. Enfin, les patients ayant subi les substitutions Arg (pour Gly) en 16 et Gln (pour Glu) en 27 pour les récepteurs β2-AR, présentent une HRV plus faible que les patients ayant la forme sauvage du gène. / The heart rate variability (HRV) has arisen as a promising simple and non invasive biomarker of autonomic nervous system (ANS) function, through its effects on the heart. Multiple studies have shown that the decrease in the HRV is associated usually with poor prognosis. We proposed to further investigate the HRV in other domains of clinical application, including cardiac or extra-cardiac pathologies. In particular, the pathological contexts in which the ANS plays an important role :1-Traffic road accident (RTA) and the risk of development of post traumatic stress disorders (PTSD) in survivors.2-Effect of pain and of epidural analgesia on maternal HRV during childbirth.3-Genetic polymorphisms of beta adrenergic receptors (β-AR) in patients with left ventricular dysfunction and implanted with an implantable cardioverter defibrillator (ICD) for secondary prevention. At first, our study is the first to show that the temporal analysis of 24-h HRV is not only a predictive factor of the occurrence of PTSD but also its severity among victims of RTA AVP. The variability index was the best predictor of PTSD with the area under the receiver-operating curve for discriminating PTSD at 6 month at 0.92 (95% CI:0.785;1.046). Acut-off at 2.19% yielded a sensitivity of 85.7% and a specificity of 81.8% for PTSD. Positive and negative predictive values were respectively 75% and 90%. At next, we showed that the ANI, which reflects the influence of ventilation on heart rate, allows an objective measure of pain in conscious subjects? At last, we found that patients with the substitutions Arg (instead of Gly) at position 16 and Gln (instead of Glu) at position 27 for β2-AR have a lower HRV value than patients with wild type receptor.

Le phénomène de délocalisation des services est de plus en plus prégnant avec le développement des technologies d'information et de communication. Mais aussi avec l'avènement de la modularisation au sein du processus de production. Ce phénomène consiste à transférer la réalisation d'un ou de plusieurs modules d'une activité de service du pays d'origine vers un autre pays hôte. Le choix de délocaliser vers un pays d'accueil signifie que ce dernier présente de meilleurs caractéristiques pays pour le service à produire. En outre, les destinations retenues dépendent du type de service à délocaliser. Deux aspects à savoir l'intensité en connaissance et le degré de désintégration définissent le type de service. Les pays en voie de développement renforcent les caractéristiques pays afin d'améliorer leur capacité d'accueil. Ce sont les caractéristiques pays essentiels à l'accueil de services et les caractéristiques pays indispensables pour certains types de service. Les caractéristiques pays essentiels à l'accueil de services sont ceux que les pays en voie de développement doivent présenter pour être plus avantageuses que les pays de départ. Quant aux caractéristiques pays indispensables pour certains types de service, il s'agit des caractéristiques pays qui assurent la primauté sur certains services selon leurs spécificités. D'où notre interrogation sur le potentiel de délocalisation de chaque activité de service en fonction des spécificités. Nous essayons également de déterminer la destination appropriée pour chaque type de service tout en se concentrant sur la concordance entre ces spécificités de services et les caractéristiques des pays d'accueil. / The service offshoring phenomenon is significant, supported by the development of information and communication technologies. But also with the advent of modularization in the production process. This phenomenon consists in the transfer of the realization of one or more modules of a service activity from the country of origin to the host country. Choosing a host country means that this country shows the best country characteristics for the production of the service. Two aspects which are the knowledge intensity and the disintegration degree define the service type. So, the destinations retained depend on the type of the service to offshore. The developing countries strengthen their country characteristics in order to improve their host capacity. These are the crucial country characteristics to receive services and the essential country characteristics for certain type of services. The crucial country characteristics are those that the developing countries should have to be more profitable than the countries of origin. Concerning the essential country characteristics for different type of services, it suggests that some country characteristics advantage certain services depending on their features. That is why our argument is on the offshoring potential of each service activity based on their features. We also try to determine the suited destination for each service type by taking into account the link between the service features and the host country characteristics.

Le cancer de la prostate (CaP) est le cancer le plus fréquent chez l'homme et représente la deuxième cause de mortalité par cancer. Cette pathologie est sensible aux androgènes des stades localisés aux stades métastatiques. Après le traitement des formes avancés de ce cIl est admit aujourd'hui que les androgènes seuls ne sont pas suffisants pour déclencher le cancer de la prostate. En effet, le rôle des œstrogènes dans la carcinogenèse prostatique est suggéré par plusieurs études. L'activation de la voie de signalisation Hedgehog (Hh) joue un rôle important dans le développement de plusieurs cancers, y compris le CaP. Une meilleure compréhension des mécanismes qui régulent l'activation de cette voie dans le CaP est nécessaire afin de définir de nouvelles stratégies thérapeutiques plus efficaces.Dans ce travail, nous mettons en évidence l'interaction entre la voie Hh et les hormones stéroïdiennes dans les cellules prostatiques. Nous avons observé : i) une activation de la voie Hh par l'œstrogène (sulfate d'œstrone (SE1)), atténuée par l'anti-œstrogène (ICI) et par l'inhibiteur de la voie Hh (KAAD-cyclopamine), ii) une régulation négative de la voie Hh par l'androgène (dihydrotestostérone (DHT)) et l'œstrogène (17β-œstradiol (E2)). Nous avons démontré que l'inhibition de la voie Hh induite par DHT et E2 est dépendante des récepteurs des androgènes (RA). Cependant, l'effet de SE1 sur la voie Hh pourrait être dépendante des récepteurs des œstrogènes (ER). Enfin, nous avons observé une inhibition de l'activité des RA par KAAD-cyclopamine. Les dérivés de cyclopamine pourraient donc représenter une nouvelle classe d'agents thérapeutiques ciblant le RA dans le cancer de la prostate. Une meilleure caractérisation des cibles potentielles de ces molécules semble être intéressante. / Prostate cancer (PCa) is the most frequent male malignancy and the second most common cause of cancer-related death in men. This cancer is androgen sensitive in its development and progression to metastatic disease. Despite this, increasing evidence suggest that androgens alone are not able to induce PCa and estrogen signaling has a key role in prostate cancer progression. Hedgehog (Hh) pathway activation is important in the growth and development of various carcinomas including PCa. A better understanding of Hh pathway regulating mechanisms in PCa is important in order to identify new therapeutic strategies for this pathology. In this study we investigate the interaction between Hh pathway and steroid hormones in prostate cells. We showed: i) Hh pathway activation by the estrogen (estrone sulfate E1S), attenuated by the anti-estrogen (ICI) and by the Hh pathway inhibitor (KAAD-cyclopamine) ii) Hh pathway negative regulation by the androgen (dihydrotestostérone (DHT)) and the estrogen (17β-estradiol (E2)). Moreover, we showed that Hh pathway inhibition is androgen receptor (AR) dependent. However, E1S effect on this pathway might be estrogen receptor (ER) dependent. Finally, our results suggest that targeting AR signaling by cyclopamine derivatives could be promising therapeutic alternative in prostate cancer, which needs a further investigation.

Durant le développement myocardique, les cardiomyocytes s'allongent et se connectent entre eux grâce à une structure spécialisée, le disque intercalaire. Cette organisation des cardiomyocytes est essentielle pour le couplage mécanique et la conduction électrique. Un des éléments responsables de l'insuffisance cardiaque est la perturbation de ces sites de contact intercellulaire. Actuellement, aucun facteur n'est connu pour coordonner l'organisation polarisée des cardiomyocytes. Ici, nous présentons une augmentation importante de Pdzrn3 dans des cardiomyopathies hypertrophiques humaines et dans des myocardes murins, corrélée à une perte de l'élongation polarisée des cardiomyocytes. De plus la délétion spécifique intramyocardique de l'expression de Pdzrn3, dans un modèle murin, protège de la survenue d'une insuffisance cardiaque secondaire à une cardiomyopathie hypertrophique. Nos résultats révèlent une nouvelle voie de signalisation qui contrôle un programme génétique essentiel pour le développement myocardique, le maintien de la géométrie et de la fonction contractile des cardiomyocytes. Cette voie de signalisation implique PDZRN3 et cette molécule constitue une cible thérapeutique potentielle pour la protection de l’insuffisance cardiaque chez l’homme. / During heart maturation, individual cardiomyocytes stretch out and connect some with the others via their extremities by intercalated disk protein complexes. This planar and directionnel organization of the myocyte sis crucial for the machanical coupling and the anisotropic conduction of the electric signal in the heart. One of the hallmarks of heart failure concerns alterations in the contact sites between cardiomyocytes. Yet no factors on its own is known to coordinate cardiomyocyte polarized organization. Here we reported enhanced levels of Pdzrn3 in the diseased hypertrophic human and mouse myocardium, correlated with the loss of cardiomyocyte polarized elongation. Furthermore, mouse cardiac Pdzrn3 deficiency protected against heart failure in a mouse model of hypertrophic cardiomyopathy. Our results reveal a novel signaling that controls a genetic program essential for heart maturation and for maintain of cardiomyocyte overall geometry and contractile function and implicates PDZRN3 as a potential therapeutic target for human heart failure protection.

La régulation de l’expression des gènes joue un rôle fondamental dans la réponse et l’adaptation des cellules à leur environnement. L'expression des gènes peut être régulée à plusieurs étapes distinctes, mais un niveau de contrôle critique est l’initiation de la transcription. Celle-ci implique le recrutement séquentiel de nombreux régulateurs différents, dont les complexes co-activateurs. De nombreuses études ont démontré et caractérisé leurs fonctions dans la transcription. Cependant, il est moins bien compris comment les co-activateurs sont directement régulés par les conditions environnementales. Des travaux précédents de mon laboratoire de thèse ont montré, dans la levure fissipare Schizosaccharomyces pombe, que le complexe co-activateur SAGA contrôle l’expression des gènes en réponse aux nutriments et contribue ainsi à l’équilibre entre la prolifération cellulaire et la différenciation sexuelle. L’objectif de mon travail de thèse a été de comprendre comment le complexe SAGA répond à la disponibilité en nutriments et régule l’expression des gènes de différenciation. Pour cela, j’ai combiné des approches de génétique, de biochimie et de protéomique quantitative. Des analyses d’interactions génétiques m’ont permis de montrer que SAGA, par l’intermédiaire de sa sous-unité acétyltransférase Gcn5, contrôle l’équilibre entre prolifération et différenciation en aval des voies de signalisation TORC1 et TORC2. Puis, des études biochimiques ont établi que les voies de signalisation TORC1 et TORC2 contrôlent SAGA via la phosphorylation différentielle d’une sous-unité architecturale du complexe, nommée Taf12. En effet, lorsque les nutriments sont présents, TORC1 active la phosphatase PP2A, via la kinase Greatwall, pour déphosphoryler Taf12. Au contraire, la carence en nutriments active la voie de signalisation TORC2-AKT, qui permet la phosphorylation de Taf12, afin de moduler l’intensité de la réponse de différenciation. Nous avons également identifié d’autres sous-unités de SAGA qui sont différentiellement phosphorylées en fonction du niveau en nutriments et qui pourraient donc également contribuer à la régulation de SAGA. Notamment, nous avons observé que les sous-unités Ada3 et Sgf29, impliquées dans la régulation de l’activité de Gcn5, sont également phosphorylées dans les conditions carencées en nutriments. Enfin, j’ai observé que TORC2 et Gcn5 contrôlent la transition G2/M de façon synergique, suggérant que SAGA et les voies de signalisation des kinases TOR interagissent fonctionnellement dans le contrôle d’autres processus. Mon travail révèle que SAGA est une cible directe des voies de signalisation qui détectent les nutriments et établit un nouveau mécanisme par lequel TORC1 et TORC2 convergent pour contrôler l’expression génique et le destin cellulaire / The regulation of gene expression plays a fundamental role in the ability of cells to respond to external changes. One critical level of regulation is transcription, which is controlled by large complexes with many distinct activities. Little is known about how these activities integrate developmental or environmental signals to regulate transcription. We are using S. pombe as a model system to address this issue, in the context of cell fate control by nutrient availability. Previous work in the lab has established that, in this yeast, the SAGA co-activator complex controls whether cells proliferate or not in response to nutrients. Following up on these observations, we determined which nutrient-sensing signaling pathways regulate SAGA activities. A comprehensive genetic approach demonstrated that SAGA functions downstream of the TOR kinase-containing complexes, TORC1 and TORC2. In parallel, quantitative mass spectrometry analysis of the SAGA complex revealed that the Taf12 subunit is differentially phosphorylated, depending on nutrient levels. In agreement with our genetic analyses, Taf12 phosphorylation depends on the PP2A phosphatase, which we found is activated by TORC1 when nutrients are present. Conversely, upon nutrient starvation, TORC2 is activated allowing the AKT kinase to phosphorylate Taf12. We are now testing the in vivo roles of these modifications as well as their impact on SAGA functions at nutrient-regulated promoters. Altogether, our results contribute to a better understanding of the control of transcription by signal transduction pathways.

La protéine GPR50, qui fait partie de la famille des récepteurs de la mélatonine, est classée, avec une centaine d’autres protéines à sept domaines transmembranaires (7TM), dans la catégorie des récepteurs couplés aux protéines G hétérotrimériques (RCPG) orphelins, c’est-à-dire pour lesquels aucun ligand n’a pu être identifié. De plus en plus d’études montrent que les 7TM peuvent avoir des fonctions indépendantes d’un ligand. C’est le cas de GPR50 qui inhibe les fonctions du récepteur de la mélatonine MT1 en interagissant directement avec lui. Nous avons cherché à identifier d’autres partenaires associés à GPR50 en appliquant la technique de purification par affinité en tandem et avons mis en évidence son interaction avec un récepteur du facteur de croissance Transforming Growth Factor ß (TGFβ), le récepteur de type I (TβRI).Nous décrivons ici la formation d’un complexe entre GPR50 et le récepteur TβRI au niveau de la membrane plasmique, avec pour conséquence l’induction d’une activité constitutive du récepteur et des voies de signalisation en aval en l’absence de TGFβ, mais également en l’absence du récepteur TßRII qui est habituellement indispensable pour l’activation de TβRI par phosphorylation. Cette activité constitutive se traduit par la phosphorylation des protéines Smad2 et Smad3, leur intégration dans un complexe avec Smad4, la translocation du complexe dans le noyau et finalement l’activation de la transcription de leurs gènes-cibles. Nous avons décrypté les mécanismes moléculaires de cette activation constitutive en montrant que GPR50 entre en compétition, pour l’interaction avec TβRI, avec le régulateur négatif FKBP12, une protéine inhibitrice de l’activité basale du récepteur en l’absence de ligand. Nous avons identifié dans la queue intracytoplasmique de GPR50 un motif répétitif similaire à la séquence de FKBP12 impliquée dans son interaction avec TβRI , motif qui constitue la base moléculaire de cette compétition.Nous avons étudié les conséquences fonctionnelles de cette activation en surexprimant GPR50 de manière stable dans la lignée cellulaire MDA-MB-231, dérivée d’un cancer de sein. Nous avons observé dans ces cellules des effets pro-migratoires et anti-prolifératifs similaires à ceux causés par l’administration de TGFβ.En conclusion, ce travail décrit un nouveau mode d’activation du récepteur TβRI en l’absence de ligand, mais identifie également une nouvelle fonction indépendante d’un ligand pour le RCPG orphelin GPR50. En perspective de ce travail, nous allons essayer d’identifier des conditions biologiques où cette interaction pourrait prendre place afin de confirmer ces résultats dans un contexte plus physiologique. / During the last years, it became more and more accepted, that orphan G Protein coupled receptors (GPCRs) with a transmembrane spanning heptahelical core (7TM) can have ligand-independent functions. One of those 100 orphan GPCRs is GPR50, a 7TM protein with a long cytosolic domain. Recently, studies revealed ligand-independent functions for GPR50, where it has the capacity to modulate the activity of other proteins upon complex formation. By applying a tandem affinity purification approach we sought to identify further putative interacting partners of GPR50. One of the identified binding partners is the transforming growth factor β (TGFβ) receptor type I (TβRI).The TGFβ-dependent signal transduction pathway of serine/threonine kinases is a pathway with direct signal flow from ligand over the receptor to its substrates, the Smads which translocate into nucleus where they bind DNA and regulate gene expression. An important question concerns the generation of specificity and fine-tuning of TGFβ-dependent signaling. Throughout the years, an important number of proteins which regulate the activity of the TGFβ signal transduction pathway in a positive or negative manner have been identified. Most of them act in a cell-context-dependent manner, allowing the regulation of TGFβ signaling adapted to the particular circumstances.We report here the complex formation of GPR50 and TβRI on the plasma membrane. The consequence of this interaction is the GPR50-mediated induction of a constitutive activation of the TβRI and its downstream signaling in a TGFβ ligand-independent manner. This has been monitored by Smad2/3 phosphorylation, Smad2/3-Smad4 complex formation and their subsequent translocation into the nucleus, where they activate Smad-dependent gene expression. In order to decipher the molecular mechanism that allows this activation, we showed that GPR50 competes with the negative regulator, that prevents leaky TGFβ signaling, the gatekeeping molecule FKBP12, for binding to the TβRI. We identified a motif in FKBP12 involved in the interaction with TβRI with similarities to a motif in GPR50, providing a molecular basis for the replacement of FKBP12 by GPR50 in the TβRI complex. We showed that GPR50 is capable of activating the TβRI even in the absence of the TβRII, which normally is required for activating the TβRI by phosphorylation. This reveals a previously unknown mode of activation of the TβRI in absence of the TGFβ ligand and TβRII. In order to identify the functional consequences of this crosstalk, we studied migration and growth of MDA-MB-231 breast cancer cells stably overexpressing GPR50. In these cells, TGFβ-like pro-migratory and anti-proliferative effects have been observed.Future research will help to identify tissues and biological circumstances, where this crosstalk could take place for putting this novel mode of regulation of TGFβ signaling pathway into a context-dependent-manner. Additionally our work established another ligand-independent task for the orphan 7TM protein GPR50, consolidating its function as binding partner and activity modulator.

Lors de cette thèse, je me suis servis du modèle de la Galaxie de Besançon (BGM), modèle développé dans ce laboratoire depuis plusieurs années.Ce modèle, fortement utilisé par la communauté internationale (papier de référence Robin, Reylé et al, 2003, cité plus de 1250 fois), a été choisi comme modèle de référence dans la préparation de la mission spatiale de l’ESA Gaia.Ce modèle est un outil puissant pour étudier notre Galaxie car il permet de simuler statistiquement son contenu en étoiles. Ce contenu dépendant d'hypothèses émies sur la forme et l'histoire de la Voie Lactée.Ici, je me concentre sur une population de la Voie Lactée particulière, le disque épais (un ensemble d'étoiles vieilles qui représente environ 30% des étoiles de notre Voie Lactée).A l'aide du BGM, il est possible d’essayer de mieux comprendre sa forme et son histoire. La méthode utilisée pendant cette thèse est la comparaison d'observations avec les simulations du BGM et d'un ajustement des propriétés du disque épais à l'aide d’une méthode basée sur le principe des chaînes de Markov - Monte Carlo (MCMC). / During my Phd thesis, I have used the Besançon Galaxy's Model (BGM) developed in my laboratory for many years.This model is widely use by astrophysicist around the world (the reference article is Robin, Reylé et al, 2003 and is cited more than 1250 times) and have been chose to be the reference model to prepare ESA's space mission Gaia.The BGM allow us to study our Galaxy by simulating statistically her stellar content. This stellar content is depending of hypothesis for the shape and history of the Milky Way.Here, I focus on the Milky Way's thick disc (old stars representing about 30 % of the total stellar content of the Milky Way).Thanks to the BGM, we can try to understand the shape and history of the thick disc. During this thesis, I've compared observation and simulations made by the BGM and adjusted the thick disc properties by using a Markov chain of Monte Carlo (MCMC).