L'amyotrophie spinale infantile (SMA) est une maladie génétique autosomique récessive de l'enfant pour laquelle aucun traitement efficace n'existe. La SMA est caractérisée par la perte spécifique des motoneurones spinaux conduisant à une faiblesse musculaire sévère. Le décès des patients survient lorsque les muscles vitaux sont touchés. Cette maladie est causée par la mutation du gène Survival of Motor Neuron 1 (Smn1) conduisant à une diminution importante de l’expression de la protéine Survival of Motor Neuron (SMN). Tous les patients possèdent un ou plusieurs gènes copie de Smn1, le gène Smn2. Ces copies modulent la sévérité de la maladie en produisant une faible quantité de transcrits SMN complets, en particulier possédant l’exon 7, un exon alternatif qui code pour un domaine important pour que la protéine SMN soit fonctionnelle et stable. Des résultats récents, obtenus au laboratoire, indiquent que l'exercice physique retarde la mort des motoneurones, conduit à une augmentation du taux de maturation postnatale des unités motrices et déclenche l’expression du gène Smn2 chez des souris mimant la SMA de type II. Les premières données moléculaires suggèrent que les effets de l'exercice physique pourraient être relayés par la signalisation dépendante 1) des récepteurs au NMDA (Biondi et coll., J Neurosci, 2008) et/ou 2) du récepteur à IGF-1. Dans notre étude, nous avons d’abord testé les effets de l’activation directe des récepteurs au NMDA (NMDAR) dans un contexte de SMA. Nous montrons qu’une activation adéquate de ces récepteurs dans plusieurs modèles souris mimant les SMA sévères accélère la maturation postnatale des unités motrices, limite l'apoptose dans la moelle épinière et active l’expression du gène Smn2 favorisant l'expression de la protéine SMN. Ces effets bénéfiques sont dépendants du niveau d’activation des NMDARs et suggèrent que l'accélération de la maturation postnatale des unités motrices, induite par le NMDA, est indépendante du niveau d’expression de la protéine SMN. De manière importante, l’activation pharmacologique des NMDARs augmente fortement la durée de vie de deux modèles différents de souris mimant la SMA de type sévère. L'analyse des cascades de signalisation intracellulaire a révélé une altération inattendue des profils d’activation des voies de signalisation ERK et AKT/CREB, qui se rééquilibrent quand les NMDARs sont activés (Branchu et coll., J Neurosci, 2010).Comme la kinase ERK est constitutivement suractivée dans la moelle épinière des souris mimant la SMA, nous avons ensuite examiné son rôle potentiel dans la régulation de l'expression des gènes Smn2. Nous avons démontré que l'inhibition pharmacologique de la voie de signalisation MEK/ERK/Elk-1, notamment avec un médicament anti-cancéreux actuellement en essai clinique de phase 2, est bénéfique pour les souris mimant la SMA de type I. Nous avons identifié une relation croisée entre les voies de signalisation ERK et AKT impliquant la modulation, calcium-dépendante, de l'activité CaMKII. Ainsi, l'inhibition pharmacologique de ERK durant la phase symptomatique de la maladie chez ces souris, entraîne l'activation de la voie CaMKII/AKT/CREB et conduit à une augmentation significative de l’expression de la protéine SMN dans les motoneurones suite à une augmentation de la transcription du gène Smn2. Ces modifications sont corrélées avec une augmentation remarquable de la durée de vie et de la mobilité des souris et une neuroprotection des motoneurones spinaux. De plus, l’inhibition de ERK dans des cellules musculaires différenciées provenant de patients atteints de SMA de type II induit également une augmentation de l’activité de la voie AKT/CREB et de l’expression de SMN (Branchu et coll., J Neurosci, en révision positive). Enfin, nous avons montré que l'exercice physique est capable de diminuer l'expression du récepteur à l'IGF-1 (IGF-1R), qui est surexprimé dans la moelle épinière des souris mimant la SMA sévère... / Spinal muscular atrophy (SMA) is a severe autosomal recessive disease in childhood for which no efficient therapy is currently available. SMA is characterized by the specific loss of spinal motor neurons leading to a severe muscular weakness and death when vital muscles are affected. This disease is caused by mutation of the survival of motor neuron 1 (Smn1) gene leading to a deficiency of the Survival of Motor Neuron (SMN) protein expression. All patients retain one or more copies of the Smn2 gene, which modulates the disease severity by allowing a small amount of full-length SMN transcripts and stable SMN protein to be produced. Recent results in our laboratory indicate that physical exercise delays motor neuron death, leads to an increase in the motor-units postnatal maturation rate and trigger Smn2 gene expression in motor neurons. Furthermore, on the one hand, exercise is capable of specifically enhancing the expression of the gene encoding NR2A, the major activating subunit of the NMDA receptor in motor neurons. This subunit is known to be dramatically down-regulated in the spinal cord of severe SMA-like mice. Accordingly, inhibiting NMDA-receptor activity abolishes the exercise-induced effects on muscle development, motor neuron protection and life span gain (Biondi et al., J Neurosci, 2008). Thus, we tried to restore NMDA-receptor function as a therapeutic approach to SMA treatment. We demonstrated that an adequate NMDA receptor activation in severe SMA-like mouse model significantly accelerated motor-unit postnatal maturation, counteracted apoptosis in the spinal cord, and induced a marked increase in SMN expression resulting from a modification of Smn2 gene transcription pattern. These beneficial effects are dependent on the level of NMDA receptor activation since a treatment with high doses of NMDA led to an acceleration of the motor unit maturation but favored the apoptotic process and decreased SMN expression. Thus, these results suggest that the NMDA-induced acceleration of motor-unit postnatal maturation occurred independently of SMN. The NMDA receptor activating treatment strongly extended the life span in two different severe SMA-like mouse models. The analysis of the intracellular signaling cascades that lay downstream the activated NMDA receptor revealed an unexpected competition between the MEK/ERK/Elk-1 and the AKT/CREB signaling pathways for Smn2 gene regulation. Actually, the reactivation of the AKT/CREB pathway, thought calcium influx and the phosphorylation of CaMKII, opposed to MEK/ERK/Elk-1 inhibition, induces an enhanced SMN expression (Branchu et al., J Neurosci, 2010). On the other hand, exercise is capable of strongly decreasing the expression of IGF-1 receptor (IGF-1R); which is over-expressed in the spinal cord of severe SMA-like mice. We report that this reduction is also correlated with a reactivation of the AKT/CREB pathway and a MEK/ERK/Elk-1 inhibition. Therefore we generated an IGF-1R+/- SMA-like mouse model to investigate the functional link between IGF-1R expression level and the intracellular signaling pathway triggered in SMA spinal cord. We provided the first evidence that reducing the IGF-1R expression level is neuroprotective for SMA motor neurons, accelerates motor-unit postnatal maturation and leads to a remarkable increase in SMN expression and lifespan. The analysis of the intracellular signaling cascades revealed the same competition for Smn2 gene regulation. However, the activation of AKT/CREB is calcium-independent. In addition, we showed a drastic reduction of STAT3 phosphorylation and SOCS-1 and -3 expressions, which are over-expressed in SMA spinal cord and known to positively modulate ERK phosphorylation and negatively AKT (Data not published). Taken together all these data suggest new perspectives to therapeutic strategy, based on specific pharmacological correction, for SMA...

Lors de cette thèse, nous avons présenté trois principaux types d'analyses du métabolisme, dont la plupart impliquaient la symbiose : dialogue métabolique entre un trypanosomatide et son symbiote, analyses comparatives de réseaux métaboliques et exploration de données métabolomiques. Tous ont été essentiellement basés sur des données de génomique où les capacités métaboliques ont été prédites à partir des gènes annotés de l'organisme cible, et ont été affinées avec d'autres types de données en fonction de l'objectif et de la portée de chaque analyse. Le dialogue métabolique entre un trypanosomatide et son symbiote a été explorée avec des objectifs fonctionnels et évolutifs qui comprenaient une analyse des voies de synthèse des acides aminés essentiels et des vitamines telles que ces voies sont classiquement définies, une exploration de réseaux complets métaboliques et une recherche de potentiels transferts horizontaux de gènes des bactéries vers les trypanosomatides. Les analyses comparatives effectuées ont mis l'accent sur les capacités métaboliques communes de bactéries appartenant à différents groupes de vie, et nous avons proposé une méthode pour établir automatiquement les activités métaboliques communes ou spécifiques à chaque groupe. Nous avons appliqué notre méthode d'énumération d'histoires métaboliques à la réponse de la levure à une exposition au cadmium comme une validation de cette approche sur une réaction au stress bien étudiée. Nous avons montré que la méthode a bien capté la connaissance que nous avons de cette réponse en plus de permettre de nouvelles interprétations des données métabolomiques mappées sur le réseau métabolique complet de la levure / In this thesis, we presented three main types of analyses of metabolism, most of which involved symbiosis: metabolic dialogue between a trypanosomatid and its symbiont, comparative analyses of metabolic networks and exploration of metabolomics data. All of them were essentially based on genomics data where metabolic capabilities were predicted from the annotated genes of the target organism, and were further refined with other types of data depending on the aim and scope of each investigation. The metabolic dialogue between a trypanosomatid and its symbiont was explored with functional and evolutionary goals which included analysing the classically defined pathways for the synthesis of essential amino acids and vitamins, exploring the genome-scale metabolic networks and searching for potential horizontal gene transfers from bacteria to the trypanosomatids. The comparative analyses performed focused on the common metabolic capabilities of different lifestyle groups of bacteria and we proposed a method to automatically establish the common and the group-specific activities. The application of our method on metabolic stories enumeration to the yeast response to cadmium exposure was a validation of this approach on a well-studied biological response to stress. We showed that the method captured well the underlying knowledge as it extracted stories allowing for further interpretations of the metabolomics data mapped into the genome-scale metabolic model of yeast

Le développement du sexe est un processus fondamental et versatile qui forme la morphologie, la physiologie et le comportement des animaux. Le processus de développement sous-jacent est composé de la détermination et de la différentiation du sexe. Les mécanismes de détermination du sexe sont souvent génétiques et nommés gènes de détermination du sexe. A l’heure actuelle, parmi les gènes de détermination connus, trois familles de gènes nommément sox, dmrt and les facteurs TGF-ß gouvernent ce processus de développement.Comme exception à cette règle, sdY « sexually dimorphic on the Y » n’appartient à aucune de ces familles puisqu’il provient d’une duplication/évolution d’un gène ancestral de l’immunité, c’est-à-dire d’un facteur lié à l’interféron, irf9. sdY est le gène maître de la détermination du sexe chez les salmonidés, un groupe de poissons incluant des espèces tel que la truite arc-en-ciel et le saumon Altantique. L’étude présentée avait pour but de premièrement caractériser les propriétés de la protéine SdY. Deuxièment, l’étude a pour but de comprendre comment SdY pouvait entraîner la différentiation testiculaire. Les résultats pris dans leur ensemble proposent que SdY pourrait entraîner la différentiation testiculaire chez les salmonidés en interagissant avec un facteur prédominant de la voie femelle. / Sexual development is a fundamental and versatile process that shapes animal morphology, physiology and behavior. The underlying developmental process is composed of the sex determination and the sex differentiation. The initial triggers are often genetics called sex determining genes. To date, among the known sex determining genes, three gene families namely sox, dmrt and TGF-ß factors govern this developmental program. As exception to this rule, sdY “sexually dimorphic on the Y” does not belong to one of these families as it comes from the duplication / evolution of an ancestor gene related to immunity, i.e., the interferon related factor 9, irf9.sdY is the master sex determining gene in salmonids, a group of fishes that include species such as rainbow trout and Atlantic salmon. The present study was aimed to firstly characterize the features of SdY protein. Results indicate that SdY is predominantly localized in the cytoplasm, composed of a ß-sandwich core surrounded by three a-helices as well specific characteristics conferring a putative protein-protein interaction site. Secondly, the study was aimed to understand how SdY could trigger testicular differentiation. Altogether results propose that SdY would trigger testicular differentiation in salmonids by interacting with a prominent female factor.

RésuméAvec près de 17 millions de décès chaque année, les maladies cardiovasculaires (MCV) restent la première cause de mortalité dans le monde. De plus, le nombre de décès est inexorablement appelé à augmenter avec le vieillissement de la population, l’urbanisation et les nouveaux comportements alimentaires. Leur surveillance est basée sur l’évaluation de facteurs de risque cardiovasculaire. Ces facteurs sont liés à un état physiologique, une pathologie ou une habitude de vie corrélée à une incidence accrue d'une maladie cardiovasculaire. Il existe des facteurs de risque non modifiables, des facteurs de risque comportementaux et des facteurs de risques physiologiques. L'obésité est considérée comme un facteur de risque critique pour l’apparition d'autres facteurs de risques de MCV. La lutte contre l’obésité contribuerait à réduire l’incidence des MCV dans le monde. Le développement de l'obésité résulte d’un déséquilibre entre la consommation et la dépense énergétiques ;l'organisme recevant plus qu'il ne dépense, il stocke une partie de l'apport sous forme de triglycérides dans le tissu adipeux. Un tissu adipeux dysfonctionnel est caractérisée par :une accumulation préférentielle de graisse au niveau viscéral; une augmentation du volume et ou du nombre des adipocytes; une augmentation du nombre de cellules immunitaires infiltrant le tissu adipeux; des changements dans la composition cellulaire du tissu adipeux; et une hypersécrétion d'adipokines pro-inflammatoires. Afin de mieux comprendre l’origine des facteurs de risque de MCV au Cameroun, nous nous sommes fixés comme premier objectif de thèse d’évaluer les facteurs de risque de MCV au sein de deux populations du Cameroun à habitude alimentaire distincte mais à valeur énergétique équivalente. Afin de mieux comprendre la pathogenèse de l’obésité, le deuxième objectif de thèse a été d’identifier les voies de signalisation impliquées dans la régulation d’expression d’aquaporines (AQPs), et en particulier d'aquaglycéroporines impliquées dans le métabolisme du glycérol et des triglycérides dans les adipocytes, en réponse à des conditions inflammatoires mimant celles rencontrées dans l’obésité. Enfin, en vue de mieux comprendre les effets bénéfiques engendrés par la forskoline (FK) sur la composition corporelle de patients en surpoids ou obèses, le troisième objectif de thèse a été d’étudier l’effet de la FK, ainsi que les voies de signalisation modulées par celle-ci dans des adipocytes, en réponse à des conditions inflammatoires mimant celles rencontrées dans l’obésité.L’évaluation des facteurs de risque de MCV au Cameroun réalisée à l’aide d’un questionnaire montre que les Camerounais du Sud consomment des huiles saturées, sont obèses, et possèdent des paramètres lipidiques qui sont corrélés avec d'autres facteurs de risque de MCV (diabète, hypertension artérielle). Par contre, les Camerounais du Nord consomment des huiles polyinsaturées et saturées, possèdent des paramètres lipidiques qui ne sont pas corrélés avec leur glycémie et leur pression artérielle. Dans les adipocytes murins 3T3-L1, nos résultats montrent clairement que de nombreuses AQPs y sont exprimées. En outre, dans des conditions inflammatoires (traitement au LPS), mimant celles rencontrées dans l’obésité, nous remarquons que la diminution des taux d'ARNm des AQP7, AQP11 et GPR120 et l’augmentation des taux d'ARNm d’AQP3 et MCP-1. Ces modifications sont susceptibles de contribuer à la physiopathologie de l’obésité. En effet, la FK est un agent impliqué dans la perte de poids chez les sujets obèses qui inhiberait l’augmentation des taux d’ARNm de MCP-1 et la diminution du taux d’ARNm de GPR120 induite par le LPS dans les adipocytes. Enfin, la stimulation de TLR-4 par le LPS induit l'activation de la kinase JNK et/ou du facteur de transcription NFkB et pourrait être impliquée dans la régulation de l’expression des aquaglycéroporines, de MCP-1 et de GPR120 dans les adipocytes. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le cancer colorectal (CCR) est le troisième cancer le plus commun diagnostiqué dans le monde entier. Les limites de la chimiothérapie à base de cisplatine ont incité les scientifiques à rechercher de nouveaux médicaments anti-cancéreux à base de métal. Les complexes à base d’or(III) ont été parmi les plus largement étudiés puisqu’ils ont montré une plus importante cytotoxicité in vitro que le cisplatine ainsi que des activités anti-cancéreuse in vivo dans le CCR, mais leur utilisation clinique a été limitée en raison de leur faible stabilité dans des conditions physiologiques. De nouveaux complexes à base d’or(III) couplés à la porphyrine [or(III)/chlorure d’adamantane-porphyrine (SN1) et or(III)/chlorure de mono-acétateporphyrin (SN2)] avec une stabilité en solution aqueuse améliorée ont été synthétisés. SN1 et SN2 réduisent la survie des lignées humaines HT-29 et HCT-116 de CCR, causent l'arrêt du cycle cellulaire en phase G2/M, et nous avons observé une diminution de l'expression de la cycline B1 et de la kinase « cyclindépendant 1 » (Cdk1) avec une surexpression de la forme active de p53, p21 et de « Bcl-2-associated X » (Bax). En outre, SN1 et SN2 induisent l’apoptose par la voie intrinsèque, puisqu'ils mènent au clivage de la caspase 9, la caspase 3 et la poly(ADP-ribose) polymérase (PARP) tout en augmentant l’expression de Bax. La phosphatidylinositol-3-kinase/protéine kinase B (PI3K/Akt), le facteur nucléaire κB (NF-κB) et l’ « extracellular signal-regulated kinase » (ERK) sont importants pour la survie cellulaire et la prolifération. SN1 et SN2 entrainent une diminution de l'activité d'Akt où la forme phosphorylée diminue avec le temps, mais aussi ils causent une diminution importante dans la phosphorylation d'ERK et l'activité de NF-κB. Finalement, les complexes SN1 et SN2 ciblent la voie p38/« mitogen-activated protein kinase » (MAPK) entrainant une augmentation de l'expression de la cyclooxygenase-2 et de son produit enzymatique la prostaglandine E2. / Colorectal cancer (CRC) is the third most common cancer diagnosed worldwide. The limitations of cisplatin-based chemotherapy have prompted intense interest among scientists to search for alternative metal-based anticancer medicines. Gold(III) complexes have been among the most widely investigated since they showed higher cytotoxicity than cisplatin and promising in vitro and in vivo anticancer activities in CRC but their clinical usefulness has been limited by their poor stability under physiological conditions. A novel gold(III) porphyrin complexes [gold(III) porphyrin-adamantane chloride (SN1) and gold(III) porphyrin mono-acetate chloride (SN2)] with improved aqueous stability were synthesized. SN1 and SN2 reduced the survival of human CRC HT-29 and HCT-116 cell lines, caused cell cycle arrest in G2/M phase, and we observed downregulation of the expression of cyclin B1 and cyclin-dependent kinase 1 (Cdk1) along with up-regulation of the active form of p53, p21 and Bcl-2–associated X (Bax). Furthermore, SN1 and SN2 induced apoptosis by the intrinsic pathway, since they lead to the cleavage of caspase 9, caspase 3 and poly(ADP-ribose) polymerase (PARP), and up-regulating Bax. Phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B (PI3K/Akt), nuclear factor-κB (NF-κB) and extracellular signal-regulated kinases (ERK) are important for cell survival and proliferation. SN1 and SN2 lead to decrease in the activity of Akt where thephosphorylated form decreased with time as well as they caused an important decrease in the phosphorylation of ERK and activity of NF-κB. Finally, SN1 and SN2 complexes affected p38/mitogenactivated protein kinase (MAPK) pathway then we recorded an increase in the cyclooxygenase-2 expression and its enzymatic product prostaglandin E2.

La radiothérapie interne sélective (selective internal radiation therapy, SIRT) utilisant des microsphères marquées à l’Yttrium-90 est une technique émergente de traitement des tumeurs hépatiques. Dans ce travail, nous nous sommes attachés à étudier les relations entre traitements systémiques et SIRT à travers un modèle in vitro et deux études cliniques rétrospectives. Les différents résultats obtenus suggèrent des pistes de développement clinique. Dans le cholangiocarcinome, l’utilisation d’une chimiothérapie concomitante pourrait être associée à de meilleurs résultats, comme suggérés dans l’étude in vitro et l’étude clinique. Dans le carcinome hépatocellulaire, nos résultats confirment l’intérêt déjà suggérée de la SIRT en cas de thrombose porte ; nos résultats peuvent aussi suggérer l’intérêt d’augmenter la dose et de sélectionner les patients ayant une bonne fixation de la thrombose tumorale comme meilleurs candidats à la SIRT. / Selective Internal Radiation Therapy (SIRT) with microspheres loaded with Yttrium-90 is an emerging locoregional treatment of liver malignancies. In this work, we studied potential relationships between systemic treatment and SIRT in an in vitro model and two retrospective clinical studies. The results obtained may generate new hypotheses for clinical development. Regarding cholangiocarcinoma, concomitant use of chemotherapy may be associated with better outcomes, as suggested by both the in vitro and clinical retrospective data. Regarding hepatocellular carcinoma, our results confirmed previous interest in SIRT in case of portal vein thrombosis; our results might also suggest potential improvement by increasing the dose delivered, and the need to select patients with good targeting of the thrombosis as better candidate for SIRT. These results should be confirmed in prospective studies, currently ongoing.

L'expression élevée de la GSTP1 est fréquemment observée dans les cancers et est positivement corrélée à la résistance aux chimiothérapies. Cette enzyme de détoxication de phase II peut aussi réguler l'activité de protéines comme JNK et TRAF2 et, par conséquent, peut moduler les voies de prolifération et de mort cellulaire. Ce projet a donc consisté à étudier le rôle de la GSTP1 dans la prolifération des hépatocytes normaux ou transformés. L'étude de la régénération hépatique chez des souris Gstp1/2‐/‐ a permis de démontrer le rôle des protéines GSTP1 et GSTP2 dans le contrôle de la progression des hépatocytes normaux dans le cycle cellulaire. Après hépatectomie partielle chez les souris Gstp1/2‐/‐, une diminution importante du nombre d'hépatocytes dans les phases S, G2 et M est observée comparativement à des foies de souris contrôle. Cette réduction est associée à des retards d'expression de protéines impliquées dans l'initiation de la prolifération, le contrôle du point de restriction dépendant des mitogènes et dans la transition G1/S. Ces modifications sont associées à une réduction de l'expression de TRAF2 et de l'activation de JNK et ERK, alors que les taux de p21 et de p53 sont élevés. Parallèlement, un décalage dans l'expression d'enzymes qui régulent l'homéostasie redox et participent à l'activation des MAPK est observé. L'utilisation de cellules cancéreuses de différentes origines dont le foie, a également permis de corréler l'absence de GSTP1 à une diminution de prolifération cellulaire sans altération de la suivie cellulaire. Cependant dans ces conditions, nous observons une augmentation de l'expression de TRAF2, pJNK, pATF2, ATF3 associée à une induction de p21. Nous avons également montré que les effets de la GSTP1 sur la prolifération cellulaire sont régulés par l'activation de JNK. L'évidence du lien entre l'expression de la GSTP1 et la prolifération hépatocytaire nous a conduit à analyser l'expression d'enzymes de détoxication dans des carcinomes hépatocellulaires (CHC) et nous avons constaté une induction d'expression de GSTP1 dans le tissu péritumoral des CHC par rapport au foie normal. / Increased GSTP1 expression is frequently observed in cancers and is positively correlated with chemotherapy resistance. This phase II detoxifying enzyme can also regulate JNK and TRAF2 activities and, consequently, can modulate proliferation and cell death pathways. This project aimed at studying the role of GSTP1 during proliferation in normal and transformed hepatocytes. Liver regeneration study in Gstp1/2‐/‐ mice showed the involvement of GSTP1 and GSTP2 proteins in the cell cycle progression control of normal hepatocytes. After partial hepatectomy in Gstp1/2‐/‐ mice, the number of cells in S, G2 and M phases was decreased compared to livers of wildtype mice. This reduction is associated with the delay in the expression of proteins involved in proliferation initiation, mitogen restriction point control and G1/S transition. These modifications are associated with the decrease in TRAF2 expression and the activation of JNK and ERK, whereas p21 and p53 levels are high. Furthermore, expression of enzymes involved in redox homeostasis and MAPK activation is delayed. Study of cells derived from various cancers, including HCC, highlighted a correlation between low expression of GSTP1 and decrease in cell proliferation without cell survival alteration. However in these conditions, we observed the increase in TRAF2, pJNK, pATF2 and ATF3 expression together with the induction of p21. We also showed that GSTP1 effects are regulated by JNK activation. These results showed a link between GSTP1 expression and hepatocyte proliferation and led us to investigate the GSTP1 expression in HCC. We noticed an induction of GSTP1 expression in peritumoral tissue compared to normal liver.

L’antennerie acoustique, aussi appelée formation de voies, est une technique d’identification acoustique basée sur un modèle de propagation analytique entre les sources de bruit et les microphones, la fonction de Green. Dans le cas de l’étude de sources aéroacoustiques en configuration réaliste, le milieu de propagation entre les sources et les microphones est la plupart du temps constitué d’un écoulement inhomogène et/ou d’une géométrie complexe. La fonction de Green n’est alors généralement pas connue et l’utilisation d’une fonction non adaptée conduit à une localisation ainsi qu’une mesure du niveau acoustique des sources erronées. L’objectif de cette thèse est le développement d’une méthode permettant d’estimer, grâce au code de propagation numérique de l’Onera résolvant les équations d’Euler (sAbrinA_v0), les composantes de la fonction de Green entre chaque point de focalisation (point source possible) et chaque microphone pour des cas de propagations complexes. Un seul calcul de propagation est effectué avec un ensemble de points sources positionnés en chacun des points de focalisation. La fonction de Green est ensuite estimée à partir de la résolution de problèmes inverses faisant intervenir les signaux sources et signaux calculés aux positions des microphones. Afin de valider l’approche, la formation de voies est ensuite mise en œuvre avec la fonction estimée, dans le but d’identifier des sources de bruit pour des cas 2D simples, puis des cas 2D avec un écoulement et/où une géométrie complexe. Les signaux microphoniques correspondant au rayonnement des sources à identifier sont obtenus analytiquement ou numériquement selon les cas. / The acoustic Beamforming, also called microphone array processing, is an acoustic identification technique based on an analytical propagation model between noise sources and microphones: the Green function. In the case of the study of aeroacoustic sources in realistic configuration, the propagation medium between sources and microphones is most often made up of an inhomogeneous flow and / or complex geometry. Green's function becomes then analytically difficult to determine and the use of an unsuitable function leads to spurious source localization and level measurement. The aim of this thesis is to overcome these difficulties by employing the Onera’s Euler solver sAbrinA_v0 to determine the Green's function components between each focus point (possible source point) and each microphone for complex cases. One propagation calculation is performed with a set of source points positioned in each of the focal points. The Green's function is then estimated from the resolution of inverse problems involving source signals and signals calculated at microphones position’s. To validate the approach, Beamforming is computed with the estimated function in order to identify noise sources for simple 2D case and 2D cases with a flow or/ with complex geometry. The microphone signals corresponding to the radiation of the sources to identify are obtained analytically or numerically depending on the case.

La glucotoxicité, ou exposition prolongée à de hautes teneurs en glucose, altère la fonction des cellules ß-pancréatiques et participe au développement du diabète. Il a été démontré que dans les cellules ß, la glucotoxicité engendre des modifications de l’expression génique, des altérations des voies de signalisation Ca2+-dépendantes et de l’exocytose ainsi qu’une augmentation de l’apoptose. Les mécanismes moléculaires responsables de ces altérations sont encore peu connus, mais ces observations suggèrent que des changements du profil d’expression génique des cellules ß-pancréatiques en sont à l’origine. Afin de mieux comprendre les conséquences de la glucotoxicité, une étude génomique a été menée dans la lignée de cellules ß-pancréatiques INS-1E. Cette étude a révélé l’existence de variations significatives des taux d’expression de plusieurs gènes importants pour la fonction des cellules ß, codant pour des protéines impliquées notamment dans le métabolisme glucidique et les différentes étapes de la voie de sécrétion d’insuline. D’autre part, cette approche a également révélé de profonds changements dans les voies de signalisation dépendantes de l’AMPc. Si le rôle prédominant du Ca2+ dans la régulation de la voie de sécrétion de l’insuline a été mis en évidence et bien caractérisé, l’implication et l’importance de l’AMPc dans ce processus restent mal définies. L’AMPc, au même titre que le Ca2+, module l’activité de nombreuses protéines de signalisation, régule l’expression génique et intervient également dans le trafic vésiculaire et la sécrétion d’insuline. De manière intéressante, l’expression de l’adénylate cyclase 8 (ADCY8) est fortement diminuée en condition de glucotoxicité. Ceci suggère qu’un défaut de synthèse d’AMPc pourrait être à l’origine du remaniement des voies de signalisation impliquées dans la régulation de la sécrétion d’insuline. Nous avons donc décidé d’étudier, plus en profondeur, les conséquences fonctionnelles de la diminution de l’expression de l’ADCY8 sur ces voies. Nos résultats suggèrent que l’ADCY8, une isoforme peu exprimée dans les cellules ß- pancréatiques? et stimulée par le Ca2+, se trouve au carrefour des voies de signalisation activées par le glucose et le GLP-1. La diminution de son expression est ainsi partiellement responsable des effets induits par la glucotoxicité sur la régulation de la sécrétion d’insuline. D’autre part, plusieurs résultats récents suggèrent l’implication des voies de signalisation AMPc-dépendantes dans la protection des cellules ß contre l’apoptose et dans ce contexte, le rôle de l’ADCY8 dans ces cellules a été abordé. / Glucotoxicity, or prolonged exposure to elevated levels of glucose, alters the function of pancreatic??-cells and is involved in diabetes pathogenesis. It has been demonstrated that glucotoxicity modifies gene expression and induces considerable changes in [Ca2+]i and in cAMP-dependent signalling (Dubois et al, Endocrinology, 148(4):1605-14 ; 2007) as well as a it decreases insulin exocytosis in response to glucose and increases apoptosis. The molecular mechanisms of these effects are not known but several observations suggest that changes in gene expression profiles are involved. To address that, a genomic study has been done in the clonal b-cell line INS-1E and revealed important modifications in the expression rates of many genes involved in glucose metabolism and vesicular traffic. This approach also revealed the alteration of cAMP-mediated signalling pathways and as the role of calcium and the importance of the correlation between cAMP and Ca2+-mediated signalling pathways had been shown, it was interesting to address the role of this second messenger in this process. Actually, cAMP regulates the activity of a large number of signalling proteins, it is also an important messenger involved in vesicular traffic, insulin secretion and gene expression. Interestingly, we also found that the expression of the adenylyl cyclase VIII (ADCY8) was largely diminished by glucotoxicity and this suggests that an alteration of cAMP synthesis could be involved in the decrease of insulin secretion in this condition. For this reason, we decided to address the functional consequences of altered ADCY8 expression on cAMP-mediated signalling pathways and on its correlation with the decrease of insulin secretion in glucotoxicity. Our results demonstrate a requirement for ADCY8 in glucose as well as in GLP-1 activated signalling pathways and strongly suggest a central role for ADCY8 in glucotoxicity. Moreover, recent publications suggest the implication of cAMP-mediated signalling pathways in the protection of b-cells against apoptosis induced by glucotoxicity, and the role of ADCY8 in this process was investigated.

Le cancer de la prostate est un problème de santé publique majeur. L’exercice physique régulier fait désormais partie des moyens bien décrits pour améliorer la qualité de vie des patients atteints de cancer. Une activité physique quotidienne est donc recommandée pendant et après le traitement. Toutefois, aucune étude ne s’est intéressée aux interactions potentielles entre l’exercice physique, la consommation d’antioxydants et la radiothérapie. L’absence de connaissances sur les mécanismes moléculaires associés à ces stratégies connues pour moduler le stress oxydant, un facteur crucial dans l’évolution de la carcinogenèse prostatique, soulève aujourd’hui une question majeure : l’exercice physique influence-t-il la progression tumorale ? Les objectifs de ce travail de thèse étaient de déterminer les effets de l’exercice physique, combinée ou non à d’autres stratégies, sur la progression du cancer de la prostate et d’identifier des mécanismes moléculaires notamment redox-sensibles impliqués dans ces effets. En s’appuyant sur différentes études in vitro et in vivo, nos travaux ont mis en évidence que l’exercice physique prévient la progression du cancer de la prostate via la régulation du statut redox et de voies de signalisation redox-dépendantes, ou via une modulation de la cholestérolémie ou encore du profil d’expression des miRNAs. Nos travaux démontrent également que l’exercice physique associé à la prise d’antioxydants alimentaires inhibe les effets antiprolifératifs de ces stratégies isolées, et inversement, que l’exercice physique potentialise l’efficacité de la radiothérapie. / Prostate cancer is a major public health problem. It has now been widely recognized that regular physical exercise improves the quality of life of cancer patients. Thirty minutes of physical activity a day is recommended during and after treatment. However, potential interactions of physical exercise, dietary antioxidant intake and radiotherapy have not yet been studied. The lack of knowledge on molecular mechanisms associated with these strategies known to modulate oxidative stress, a key factor in prostate cancer evolution, raises a question: does physical exercise influence the efficiency of patient management and tumor evolution? The objectives of this work was to determine the effects of physical exercise, combined or not with others strategies, on prostate cancer progression and to identify redox sensitive-molecular mechanisms involved in these effects. We used different in vitro and in vivo approaches to achieve these aims. Our researches underline the essential role of physical exercise in prevention of prostate tumor progression, through a redox state and signaling pathways regulation, but also through a modulation of cholesterol levels or miRNA expression profiles. We also demonstrate that physical exercise associated to dietary antioxidant consumption limits anti-proliferative effects of these isolated treatments. Inversely, we reported that regular physical exercise enhances radiotherapy efficiency