Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / La peau, qui est le plus grand organe du corps humain, est composée de plusieurs couches dont l'une de leurs fonctions est d'isoler l'intérieur du corps humain de l'environnement extérieur. Au cours de sa vie, un individu sera exposé constamment à divers facteurs environnementaux, comme le rayonnement solaire, la pollution atmosphérique et des produits chimiques, ce qui peut entraîner plusieurs effets néfastes et mener notamment au vieillissement cutané. Dans les dernières années, une interaction intéressante, mais alarmante, a reçu une attention particulière de la communauté scientifique, soit celle entre les rayons solaires et la pollution atmosphérique. Alors que les progrès continuels effectués en recherche fondamentale tentent incessamment d'élucider l'énigme du vieillissement cutané, considéré comme un phénomène inévitable et multifactoriel propre à chaque individu, les études actuelles démontrent néanmoins un manque de connaissance quant à l'interaction entre les nombreux facteurs environnementaux de l'exposome cutané. Actuellement, plusieurs paramètres limitent encore notre capacité à développer des thérapies de prévention et/ou de traitement adéquates qui peuvent être adaptées aux expositions environnementales spécifiques de chaque individu. Les principaux sont la compréhension du vieillissement cutané et des facteurs uniques à l'exposome de chaque individu, ainsi que les modèles de peau existants. Le premier objectif de cette thèse, présenté au chapitre 2, a donc été de trouver de nouvelles avenues thérapeutiques pour contrer le vieillissement cutané en exploitant les effets d'un exposome bénéfique, soit en utilisant un extrait de Kalmia angustifolia. Les effets bénéfiques potentiels du K. angustifolia ont d'abord été évalués à l'aide d'un modèle préexistant de substituts cutanés reconstruits par génie tissulaire selon la méthode usuelle afin de mieux comprendre l'interaction entre l'extrait et le tissu cutané. Les résultats de cette étude ont permis de démontrer l'activité biologique de cette plante, ainsi que son potentiel anti-âge. Devant ces résultats prometteurs et afin de repousser les limites de notre recherche, notre équipe a voulu tenter la mise au point d'un modèle pouvant mieux représenter le phénomène du vieillissement cutané. Bien que plusieurs modèles aient su répondre à divers questionnements et faire avancer la recherche fondamentale au cours des dernières années, aucun d'entre eux n'est encore arrivé à mimer parfaitement le vieillissement cutané; surtout en raison de la complexité de ce phénomène. L'objectif suivant a donc été de développer un modèle de substituts cutanés mimant davantage l'exposome cutané auquel les individus de notre époque sont quotidiennement soumis. Pour ce faire, une caractérisation de l'interaction entre deux facteurs environnementaux nuisibles au vieillissement cutané, soit la fumée de cigarette et les rayons solaires, a d'abord été réalisée sur des kératinocytes primaires humains cultivés en monocouche et ensuite sur un modèle de substituts cutanés. Les résultats présentés aux chapitres 3 et 4 de cette thèse tentent de démystifier la nature de cette interaction et d'évaluer ses effets sur la peau. Les résultats issus de ces deux études ont permis d'établir qu'une synergie toxique pour les cellules cutanées se produit entre les deux facteurs environnementaux et que ce stress photo-polluant provoque une augmentation du stress oxydatif. Cette synergie s'est aussi avérée néfaste au niveau structurel, notamment en provoquant une diminution de la production et de l'expression des collagènes, ainsi qu'une augmentation de l'activité de métalloprotéinases matricielles et de l'expression de cytokines pro-inflammatoires, le tout médié par différentes voies signalétiques pouvant être impliquées dans l'apparition des signes de l'âge. En conclusion, outre sa contribution significative à l'avancement des connaissances quant à la complexité des interactions menant au vieillissement prématuré de la peau, cette thèse a également permis de concevoir un modèle de substituts cutanés présentant plusieurs signes et caractéristiques de ce phénomène. Ainsi, cette thèse propose un modèle plus représentatif du vieillissement sur lequel une double exposition (fumée de cigarette et rayonnement solaire) a été réalisée et ce, de manière chronique. Enfin, ce nouveau modèle présente une opportunité substantielle dans le domaine des dermocosmétiques pour évaluer l'efficacité de composés anti-âge, de nouvelles formulations, ainsi que l'implication de l'exposome cutané unique à chaque individu. / he skin, which is the body's largest organ, is composed of multiple protective layers whose function, among others, is to insulate the interior of the human body from the external environment. Over the course of an individual's lifetime, it will be subjected to varied and constant environmental factors, including solar radiation, air pollution, and chemicals, which can lead to several detrimental effects, including skin aging. In recent years, an interesting, but alarming, interaction has received particular attention from the research community: the interaction between solar rays and air pollution. While constant progress in basic research continues to attempt to elucidate the enigma behind skin aging, which is viewed as an inevitable and multifactorial phenomenon unique to each individual, current studies nonetheless demonstrate a continued lack of knowledge as to the interaction between the many environmental factors of the skin exposome. Currently, there are still several parameters that limit our ability to develop adequate prevention and/or treatment therapies that can be tailored to an individual's specific environmental exposures; the main ones being a better understanding of skin aging in the context of an individual's unique exposome, as well as the shortcomings of existing skin models. The first objective of this thesis, presented in chapter 2, was to find new therapeutic avenues to counteract skin aging by exploiting the effects of a beneficial exposome, namely a plant extract from Kalmia angustifolia. The potential benefits of K. angustifolia were first evaluated using a pre-existing model of skin substitutes reconstructed by tissue engineering according to the usual method in order to better understand the interaction between the extract and the cutaneous tissue. The results of this study demonstrated the biological activity of the plant as well as its anti-aging potential. In light of these promising results and in order to push the limits of our research, our team decided to develop a model that could better represent the phenomenonof skin aging. Despite the pre-existence of several models, which have been able to answer various questions and advance research in the field, none of them has yet been able to perfectly mimic skin aging, especially because of the complexity of the phenomenon. The second objective of this thesis was, therefore, to develop a model of skin substitutes that would better mimic the skin exposome that individuals are subjected to daily. In that context, a characterization of the interaction between two environmental factors harmful to skin aging, namely cigarette smoke and solar radiation, was first carried out on human primary keratinocytes cultivated in monolayers and, subsequently, on a 3D model of skin substitutes. The results presented in chapters 3 and 4 of this thesis try to demystify the nature of this interaction and to assess its effects on the skin. Specifically, the results demonstratethat a toxic synergy for skin cells occurs between these two environmental factors and that this photo-pollutant stress causes an increase in oxidative stress. This synergy also proves to be harmful at the structural level, in particular by causing a decrease in the production and expression of collagens, as well as an increase in the activity of matrix metalloproteinases and the expression of pro-inflammatory cytokines, all mediated by different signaling pathways that can be involved in the appearance of signs of aging.In conclusion, in addition to its significant contribution to the advancement of knowledge regarding the complexity surrounding interactions leading to premature skin aging, this thesis also develops a model of skin substitutes which includes several signs and characteristics of this phenomenon. Thus, this thesis proposes a more representative model of aging on which a double exposure (tobacco smoke and solar radiation) has been performed chronically. Finally, this new model presents a substantial opportunity into the field of dermocosmetics to assess the efficiency of anti-aging compounds, new formulations, as well as the involvement of unique individual exposomes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/132064 |
| Date | 22 February 2024 |
| Creators | Grenier, Alexe |
| Contributors | Pouliot, Roxane, Rochette, Patrick J. |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xxvi, 235 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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