Résumé. Le sepsis, reconnu d’intérêt publique, est défini comme une dérégulation de la réponse de l’organisme face à une infection, pouvant entrainer une défaillance d’organes engageant le pronostic vital. Il se traduit par l’altération des fonctions micro et macrocirculatoires, en lien avec la réponse inflammatoire et métabolique. Malgré l’évolution des thérapies, le pronostic reste sévère, conduisant à l’émergence de stratégies thérapeutiques innovantes en lien avec l’amélioration de nos connaissances physiopathologiques. Ainsi, le lactate de sodium molaire (LSM) a montré des effets bénéfiques dans l’arrêt cardiaque et le traumatisme cérébral. Notre équipe a antérieurement démontré dans un modèle murin de sepsis qu’un pré-traitement avec du LSM permet l’amélioration de la fonction myocardique, de la microcirculation et module le processus inflammatoire. Néanmoins, il s’agissait d’un modèle non réanimé avec une thérapie préventive. L'objectif du travail de thèse était d'évaluer les effets du LSM dans un modèle murin de sepsis, dans des conditions reproduisant au plus près les approches cliniques. Pour cela, nous avons induit le sepsis chez le rat mâle Wistar par ligature et ponction caecale (CLP), dont nous avons suivi l’évolution des paramètres macrocirculatoires par télémétrie. Ainsi, nous avons débuté la réanimation des animaux 10 h après la CLP correspondant à la baisse de la pression artérielle systolique et diastolique. Nous avons comparé les effets du LSM et du NaCl 0,9% (soluté de référence) à une dose équivalente de 2,5 mL/Kg/h durant 18 h, en association à une antibiothérapie sur les paramètres macrocirculatoires, microcirculatoires, et sur la réponse inflammatoire et le métabolisme. Résultats. Nous avons montré un effet favorable du LSM sur la microcirculation mésentérique évaluée par laser speckle comparé au NaCl 0,9%, sans effet significatif sur la macrocirculation (pression artérielle, fréquence cardiaque, fonction myocardique). Nous avons montré que le lactate de sodium permet d’améliorer de façon dose dépendante la réactivité vasculaire ex vivo en condition inflammatoire induite par le LPS. Nous avons observé une modulation du processus inflammatoire dans notre modèle animal induite par le LSM avec une baisse significative du taux circulant de TNF-α. Ceci pourrait être associé à la surexpression de son récepteur GPR81. Sur le plan métabolique, nous avons montré l’utilisation métabolique du lactate sans modification des taux de corps cétoniques. En conclusion, nous avons montré dans un modèle de sepsis expérimental par CLP réanimé que le LSM permet d’améliorer la microcirculation mésentérique et l’inflammation sans effet sur la macrocirculation. Les mécanismes responsables de ces effets favorables restent à définir. Ces résultats obtenus sur ce modèle expérimental soutiennent l’intérêt du LSM comme piste thérapeutique métabolique dans la prise en charge du sepsis.
Abstract
Abstract. Sepsis, recognized as a public health concern, is defined as a dysregulation of host response to infection, potentially leading to life-threatening organ failure. It results in impaired micro- and macrocirculatory functions, associated with inflammatory and metabolic responses. Despite advances in therapies, the prognosis remains severe, prompting the development of innovative therapeutic strategies linked to improvements in our pathophysiological knowledge. Molar sodium lactate (MSL) has shown beneficial effects in cardiac arrest and traumatic brain injury. Our team previously demonstrated in a murine model of sepsis that pre-treatment with MSL improved myocardial function, microcirculation, and modulated the inflammatory process. However, this was a non-resuscitated model with preventive therapy. The objective of this thesis was to evaluate the effects of MSL in a murine model of sepsis under conditions closely resembling to clinical approaches. To this end, we induced sepsis in male Wistar rats through cecal ligation and puncture (CLP) and monitored the evolution of macrocirculatory parameters via telemetry. We initiated animal resuscitation 10 hours after CLP, corresponding to the decrease of systolic and diastolic blood pressure. We compared the effects of MSL and 0.9% NaCl (reference solution) at an equivalent dose of 2.5 mL/kg/h for 18 hours, combined with antibiotic therapy, on macrocirculatory, microcirculatory parameters, and on inflammatory response and metabolism. Results. We demonstrated a favorable effect of MSL on mesenteric microcirculation as assessed by laser speckle, compared to 0.9% NaCl, with no significant effect on macrocirculation (blood pressure, heart rate, myocardial function). We showed that sodium lactate improves vascular reactivity in a dose-dependent manner ex vivo under inflammatory conditions induced by LPS. We observed a modulation of the inflammatory process induced by MSL in our animal model, with a significant decrease in circulating TNF-α levels, which could be associated with the overexpression of its receptor, GPR81. On a metabolic level, we demonstrated the metabolic utilization of lactate without changes in ketone body levels. In conclusion, we showed in a resuscitated experimental CLP-induced sepsis model that MSL improves mesenteric microcirculation and inflammation without affecting macrocirculation. The mechanisms responsible for these favorable effects remain to be defined. These results obtained in this experimental model support the potential of MSL as a metabolic therapeutic option in sepsis management.
Cοntraintes mécaniques et rigidité de l'envelοppe nucléaire dans le gliοblastοme : implicatiοns dans l'hétérοgénéité et l'agressivité tumοrales
Doctorant·e
MARTIN Lucie
Direction de thèse
CASTEL-GANDOLFO HELENE (Directeur·trice de thèse)
GANDOLFO PIERRICK (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
20/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre bâtiment CURIB
Rapporteurs de la thèse
DONTENWILL MONIQUE Université de Strasbourg
HUGNOT JEAN-PHILIPPE UNIVERSITE MONTPELLIER 2 SCIENCES ET TECH DU LANGUEDOC
Membres du jurys
CASTEL-GANDOLFO HELENE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
DONTENWILL MONIQUE,
,
Université de Strasbourg
GANDOLFO PIERRICK,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
HUGNOT JEAN-PHILIPPE,
,
UNIVERSITE MONTPELLIER 2 SCIENCES ET TECH DU LANGUEDOC
MARION-LETELLIER RACHEL,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
MEIGNAN SAMUEL,
,
Résumé
Le glioblastome (GB) est la tumeur cérébrale la plus agressive, sans traitement curatif actuel. La croissance rapide au sein du GB peut être responsable d'un microenvironnement plus rigide alors que l'invasion le long des vaisseaux sanguins en réponse à des facteurs de croissance, peut générer un stress physique sur les cellules en migration. Le but de notre travail est d'évaluer le rôle du stress mécanique induit par des matrices rigides ou par des contraintes physiques aiguës pendant la migration, sur l'intégrité de l’EN, les ruptures potentielles de l'ADN et l'agressivité tumorale. A partir de bases de données publiques, nous avons évalué les niveaux d’expression de gènes de l’EN dans le GB comparativement aux gliomes de bas grade et au tissu cérébral normal. Les niveaux d’expression de certains gènes semblent plutôt associés aux cellules AC- et MES-like ou aux cellules NPC-, OPC- et AC-like. Pour imiter l'élasticité variable entre le cœur et la périphérie tumorales, des lignées de GB de patients et des lignées de GB humains établies ont été cultivées dans des matrices molles et rigides et montrent des capacités de croissance distinctes, que nous avons assignées à des scores d'adaptabilité. Les données RNAseq obtenues à partir de matrices souples et rigides ont montré une altération transcriptomique liée aux gènes de l’EN et donc corrélée au score d'adaptabilité de chaque lignée cellulaire. L'expression génique différentielle entre les conditions souples et rigides affecte plus généralement la traduction, les processus métaboliques et les voies immunitaires. Pour imiter l'impact de la migration cellulaire sous contraintes, les lignées de GB ont été exposées à des contraintes physiques dans des transwells. La migration sous contraintes induit une déstabilisation de la structure nucléaire. Des études protéomiques ont également permis de caractériser les contenus nucléaires et cytoplasmiques après un impact mécanique. Injectées dans le cerveau de souris Nude, les cellules de GB soumises à des contraintes provoquent une réduction de la survie des animaux comparativement aux animaux porteurs de cellules qui n’ont pas migré. En conclusion, nous montrons un lien original entre la contrainte physique, que ce soit dans les matrices ou lors de la migration, et l'agressivité des GB. Nos données fournissent des pistes thérapeutiques originales pour contrer la progression et la récidive des GB.
Abstract
Glioblastoma (GB) is the most aggressive brain tumor, with no current curative treatment. Rapid growth within GB may be responsible for a more rigid microenvironment, while invasion along blood vessels in response to growth factors may generate physical stress on migrating cells. The aim of our work was to evaluate the role of mechanical stress induced by rigid matrices or by acute physical constraints during migration, on EN integrity, potential DNA breaks and tumor aggressiveness. Using public available databases, we assessed EN gene expression levels in GB compared with low-grade gliomas and normal brain tissue. The expression levels of certain genes appear to be more closely associated with AC- and MES-like cells, or with NPC-, OPC- and AC-like cells. To mimic the variable elasticity between tumor core and periphery, patient GB cell lines and established human GB lines were grown in soft and rigid matrices and show distinct growth capacities, which we assigned to adaptability scores. RNAseq data obtained from flexible and rigid matrices showed transcriptomic alteration linked to EN genes and therefore correlated with the adaptability score of each cell line. Differential gene expression between soft and rigid conditions globally affects translation, metabolic processes and immune pathways. To mimic the impact of cell migration under constraints, GB cell lines were exposed to physical stress in transwells. Stress migration induced destabilization of the nuclear structure. Proteomic studies were also used to characterize nuclear and cytoplasmic contents after mechanical impact. Injected into the brains of Nude mice, GB cells subjected to stress induced a reduction of animal survival compared to the condition of mice bearing non migrating cells. In conclusion, we show an original link between physical stress, whether in matrices or during migration, and GB aggressiveness. Our data provide original therapeutic avenues to counteract GB progression and recurrence.
Expοsitiοn prοfessiοnnelle aux pesticides en milieu agricοle et risque de cancers de la prοstate : apprοches par mοlécules et par mélanges de pesticides
Doctorant·e
HIPPERT Juliette
Direction de thèse
LEBAILLY Pierre (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
19/12/2024 à 13:30
Lieu de la soutenance
Auditorium du PFRS
Rapporteurs de la thèse
BONNETERRE VINCENT CHU de Grenoble site Nord
PARENT MARIE-ELISE INRS
Membres du jurys
BONNETERRE VINCENT,
,
CHU de Grenoble site Nord
COUMOUL XAVIER,
,
UNIVERSITE PARIS 11 PARIS-SUD
CREPET AMELIE,
Docteur,
ANSES
LEBAILLY Pierre,
Maître de conférences,
Université de Caen Normandie (UCN)
MORLAIS FABRICE,
Maître de conférences,
Institut national de la santé et de la recherche médicale
PARENT MARIE-ELISE,
,
INRS
Résumé
Le cancer de la prostate est la première tumeur solide incidente en France. Les études épidémiologiques s’accordent sur une augmentation de risque de ce cancer associée au travail agricole et à l’exposition professionnelle aux pesticides. Par ailleurs, les agriculteurs sont exposés à de multiples pesticides au cours de leur vie professionnelle, et la plupart des études épidémiologiques évaluaient les risques liés à ces molécules individuellement. Notre premier objectif était de caractériser l’exposition à 9 herbicides chloroacétanilides et de mesurer leur association avec le cancer de la prostate au sein de la cohorte AGRICAN. Nous avons utilisé des régressions de Cox. De manière exploratoire, nous avons évalué les associations entre cancer de la prostate et l'utilisation de 11 herbicides urées substituées et de 24 fongicides triazoles. Notre second objectif était d'identifier les mélanges de pesticides auxquels les agriculteurs sont exposés sur la base de leur durée d’exposition et de les classer en clusters d'exposition à ces mélanges grâce à une méthode de factorisation de matrice non-négative et de classification ascendante hiérarchique. Les associations entre ces mélanges/clusters et le cancer de la prostate ont ensuite été évaluées, toujours grâce à une régression de Cox. Nous avons trouvé des associations similaires entre l’alachlore et le métolachlore (chloroacétanilides, respectivement 661 et 667 cas exposés). Cependant, 4 molécules présentaient un temps de suivi court ou un niveau d’exposition faible. Parmi les urées substituées, des augmentations de risque de cancer de la prostate étaient retrouvées pour les plus exposés au chlortoluron, au linuron, au diuron, à l'isoproturon et au fluométuron, ainsi que chez les moins exposés au métobromuron. Pour les triazoles, une association positive avait été retrouvée chez les exposés à l'azaconazole et une association inverse chez les plus exposés au tébuconazole. A partir de 390 molécules, nous avons identifié 27 mélanges de pesticides, certains composés de substances toutes utilisées sur une même culture, d’autres révélaient des usages en polyculture. Parmi les 11 clusters identifiés, 8 étaient composés d’individus ayant tous pratiqué une culture commune. Nous avons trouvé des tendances à des associations positives avec le cancer de la prostate pour un cluster composé de cultivateurs de pommes de terre et une association négative avec un autre cluster composé de cultivateurs de prairies, blé/orge et maïs. La littérature sur les chloroacétanilides était peu abondante en population professionnelle. A notre connaissance, aucun travail n'avait encore été publié sur l'identification des mélanges/clusters de pesticides basés sur l'exposition des agriculteurs.
Abstract
Prostate cancer is the most common solid tumour in France. Epidemiological studies agree that there is an increased risk of this cancer associated with agricultural work and occupational exposure to pesticides. Furthermore, farmers are exposed to multiple pesticides during their working lives, and most epidemiological studies have assessed the risks associated with these molecules individually. Our first objective was to characterise exposure to 9 chloroacetanilide herbicides and measure their association with prostate cancer within the AGRICAN cohort, using Cox regressions. As an exploratory work, we assessed the associations between prostate cancer and the use of 11 substituted urea herbicides and 24 triazole fungicides. Our second objective was to identify the mixtures of pesticides to which farmers are exposed on the basis of their exposure duration and to classify them into clusters of exposure to these mixtures using a non-negative matrix factorisation and hierarchical agglomerative clustering method. The associations between these mixtures/clusters and prostate cancer were then assessed, again using Cox regression. We found similar associations between alachlor and metolachlor (chloroacetanilides, 661 and 667 exposed cases respectively). However, 4 compounds had short follow-up times or low exposure levels. Among the substituted ureas, increases of prostate cancer risks were found for those most exposed to chlortoluron, linuron, diuron, isoproturon and fluometuron, as well as for those least exposed to metobromuron. About triazoles, a positive association was found among those exposed to azaconazole and an inverse association among those most exposed to tebuconazole. From 390 compounds, we identified 27 pesticide mixtures, some composed of substances all used on the same crop, otherswere used on multiple crops. Of the 11 clusters identified, 8 were composed of individuals who had all grown a common crop. We found trends towards positive associations with prostate cancer for a cluster composed of potato growers and a negative association with another cluster composed of grassland, wheat/barley and corn growers. The literature on chloroacetanilides was sparse in the occupational population. To our knowledge, no work had yet been published on the identification of pesticide mixtures/clusters based on farmers exposure.
Rhizοbactéries bénéfiques pοur les plantes:Répοnses physiοlοgiques et génétiques aux exsudats racinaires.
Doctorant·e
FOURNEAU Eulalie
Direction de thèse
PAWLAK ANNE-BARBARA (Directeur·trice de thèse)
BODILIS JOSSELIN (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
19/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre, Bâtiment CURIB, Place E. Blondel, 76821 Mont-Saint-Aignan, FRANCE
Rapporteurs de la thèse
BERGE ODILE
STUTTMANN JOHANNES Commissariat À l'Energie Atomique
Membres du jurys
BERGE ODILE,
,
BODILIS JOSSELIN,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
PAWLAK ANNE-BARBARA,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
PILET-NAYEL MARIE-LAURE,
,
STUTTMANN JOHANNES,
,
Commissariat À l'Energie Atomique
VICRE-GIBOUIN MAITE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
Résumé
La rhizosphère est la zone étroite de sol soumise à l’influence des racines des plantes qui libèrent un mélange moléculaire complexe : les exsudats racinaires. Ils permettent à la plante de recruter son microbiote rhizosphérique qui joue un rôle clé dans sa croissance et sa résistance aux stress biotiques et abiotiques. Dans le cadre de l’agroécologie, la compréhension du dialogue moléculaire racines-microbiote pourrait permettre de promouvoir l’installation de rhizobactéries bénéfiques pour les plantes (PGPR) dans la rhizosphère. Lors de cette thèse, la capacité des exsudats racinaires de colza (Brassica napus), de pois (Pisum sativum) et de ray-grass (Lolium perenne) à attirer et nourrir trois PGPR (Bacillus subtilis ATCC 6633, Pseudomonas fluorescens ATCC 17400 et Azospirillum brasilense Sp245) a été mesurée et comparée grâce à la définition d’un nouvel indicateur, le score de « love match ». Pour toutes ces bactéries, les exsudats de colza sont les plus attractifs et induisent la croissance la plus rapide, ceux de pois permettent la production de biomasse la plus élevée, tandis que ceux de ray-grass sont les moins efficaces. Si l’on compare les PGPR, P. fluorescens et A. brasilense semblent répondre plus efficacement aux exsudats racinaires que B. subtilis. L’analyse transcriptomique révèle quant à elle que B. subtilis régule l’expression de nombreux gènes en réponse aux exsudats racinaires, tandis que P. fluorescens semble déjà exprimer la plupart des gènes nécessaires à cette réponse. Ces résultats mettent en évidence la sélection spécifique des PGPR par la plante à travers ses exsudats racinaires, et pourraient aider à sélectionner les exsudats les plus efficaces pour promouvoir l'établissement de bioinoculants dans la rhizosphère.
Abstract
The rhizosphere is the narrow zone of soil under the influence of plant roots that release a complex molecular mixture: root exudates. They allow the plant to recruit its rhizosphere microbiota, which plays a key role in its growth and resistance to biotic and abiotic stresses. In the context of sustainable agriculture, understanding the molecular root-microbiota dialogue could help to promote the establishment of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) in the rhizosphere. In this thesis, the ability of root exudates from rapeseed (Brassica napus), pea (Pisum sativum) and ryegrass (Lolium perenne) to attract and feed three PGPR (Bacillus subtilis ATCC 6633, Pseudomonas fluorescens ATCC 17400 and Azospirillum brasilense Sp245) was measured and compared by defining a new indicator, the « love match » score. For all bacteria, rapeseed exudates are the most attractive and induce the fastest growth, pea exudates allow the highest biomass production, while ryegrass exudates are the least effective. When comparing PGPR, P. fluorescens and A. brasilense seem to respond more efficiently to root exudates than B. subtilis. Transcriptomic analysis reveals that B. subtilis regulates the expression of many genes in response to root exudates, whereas P. fluorescens appears to already express most of the genes required for this response. These results highlight the specific selection of PGPR by the plant through its root exudates, and could help to select the most efficient exudates in order to promote the establishment of bioinoculants in the rhizosphere.
Ιmplicatiοn du RΝΜDA endοthélial dans l'angiοgenèse rétinienne en cοnditiοns physiοlοgiques et dans un cοntexte d'alcοοlisatiοn fοetale.
Doctorant·e
LEROY Anaïs
Direction de thèse
BRASSE-LAGNEL CAROLE (Directeur·trice de thèse)
GONZALEZ BRUNO (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
19/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
UFR santé Rouen, Batiment Stewart, 12 rue du faubourg Martainville
BEREZOWSKI VINCENT,
,
Universite de Lille
BESSON VALERIE,
,
Université Paris Cité
BRASSE-LAGNEL CAROLE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
FAVRAIS GERALDINE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
GALAS LUDOVIC,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
VILPOUX CATHERINE,
,
UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
Résumé
Le syndrome d’alcoolisation fœtale (SAF) est la principale cause de retard mental et représente la forme la plus sévère des troubles causés par l’alcoolisation fœtale (TCAF). Il se caractérise par divers troubles du neurodéveloppement, et son diagnostic repose sur un retard de croissance anté- et/ou postnatal, des anomalies du système nerveux central (SNC), et une dysmorphie crânio-faciale présente dès la naissance. Toutefois, la majorité des enfants exposés in utero à l’alcool ne présentent pas ces dysmorphies caractéristiques, bien qu’ils développent progressivement des troubles du neurodéveloppement. Cela entraîne des errances diagnostiques pour nombre d’enfants TCAF. Un diagnostic précoce permettrait une prise en charge rapide et adaptée, à un moment où la plasticité cérébrale est importante.
Des travaux antérieurs de notre laboratoire ont montré qu’une exposition in utero à l’alcool entraîne des atteintes de l’angiogenèse et de la migration cellulaire corticale, tant chez l’humain que dans un modèle murin reproduisant un phénotype TCAF. Par ailleurs, la littérature met en évidence des atteintes oculaires, notamment une vascularisation rétinienne altérée chez les individus atteints de SAF. Étant donné que la rétine est une extension du SNC, nous avons émis l’hypothèse que les anomalies neurovasculaires cérébrales observées pourraient également être présentes au niveau de la rétine. Une première partie de mes travaux de thèse a consisté à caractériser les atteintes neurovasculaires de la rétine dans un modèle d’exposition prénatale à l’alcool (EPA). Les résultats ont mis en évidence un retard de développement du réseau vasculaire et une perturbation de l’organisation des cellules neuronales rétiniennes, notamment des cellules ganglionnaires et des interneurones immatures associés aux vaisseaux perforants.
Les mécanismes moléculaires des effets de l’alcool sur le neurodéveloppement restent complexes et mal compris en raison des nombreuses cibles de l’éthanol. Parmi elles, le récepteur NMDA (RNMDA) est particulièrement affecté en présence d’alcool et joue un rôle dans la tolérance, la dépendance et le sevrage. Ce récepteur, exprimé par les cellules endothéliales néonatales, participe également aux processus angiogéniques. La deuxième partie de ma thèse a donc consisté à étudier l’implication du RNMDA endothélial dans le développement neurovasculaire de la rétine, en conditions physiologiques et après EPA. Un modèle murin invalidé pour le RNMDA au niveau endothélial a été utilisé. Les résultats montrent un retard dans le développement du réseau vasculaire rétinien et une altération du nombre des cellules neuronales dans la rétine des souris invalidées. L’association des cellules amacrines avec les vaisseaux perforants est également perturbée. En condition physiopathologique, l’invalidation du RNMDA endothélial atténue, en partie, les effets de l’EPA sur le développement de la rétine, soulignant l’implication de ce récepteur dans les atteintes neurovasculaires induites par l’alcool.
Étant donné que l’œil constitue une fenêtre vers le cerveau, il représente un outil de diagnostic prometteur dans diverses pathologies. Des analyses d’imagerie rétinienne in vivo, via le fond d’œil, la tomographie par cohérence optique (OCT), et l’électrorétinogramme, ont été mises en place pour déterminer si les anomalies neurovasculaires induites par une EPA pouvaient être détectées précocement par ces approches. Les résultats préliminaires suggèrent l’existence d’atteintes du réseau vasculaire et de la couche des cellules ganglionnaires, détectables par l’analyse du fond d’œil et d’OCT chez des animaux exposés à l’alcool in utero. L’ensemble de ces travaux indique que l’analyse des atteintes neurovasculaires de la rétine pourrait, à l’avenir, soutenir le diagnostic précoce des enfants TCAF. Une transposition de ces approches chez l’Homme dans un contexte d’alcoolisation fœtale est désormais nécessaire.
Abstract
Fetal Alcohol Syndrome (FAS) is the leading cause of intellectual disability and represents the most severe form of Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASD). It is characterized by various neurodevelopmental impairments, and its diagnosis relies on pre- and/or postnatal growth retardation, central nervous system (CNS) anomalies, and craniofacial dysmorphia present at birth. However, most children exposed to alcohol in utero do not display these characteristic dysmorphias, though they progressively develop neurodevelopmental disorders. This results in diagnostic delays for many FASD-affected children. Early diagnosis would enable prompt and appropriate intervention, especially when brain plasticity is high.
Previous work from our laboratory has shown that in utero exposure to alcohol impairs angiogenesis and cortical cell migration, both in humans and in a murine model reproducing an FASD phenotype. Additionally, the literature highlights ocular impairments, including altered retinal vascularization in individuals affected by FAS. Since the retina is an extension of the CNS, we hypothesized that the neurovascular anomalies observed in the brain might also be present in the retina. The first part of my doctoral work focused on characterizing neurovascular impairments in the retina in a model of prenatal alcohol exposure (PAE). The findings revealed delayed development of the vascular network and disrupted organization of retinal neuronal cells, particularly ganglion cells and immature interneurons associated with penetrating vessels.
The molecular mechanisms of alcohol’s effects on neurodevelopment remain complex and poorly understood due to the numerous targets of ethanol. Among these, the NMDA receptor (NMDAR) is particularly affected by alcohol and plays a role in tolerance, dependence, and withdrawal. This receptor, expressed by neonatal endothelial cells, also participates in angiogenic processes. The second part of my thesis focused on studying the involvement of endothelial NMDAR in retinal neurovascular development under both physiological conditions and after PAE. A murine model with endothelial-specific NMDAR deletion was used. The results demonstrate a delay in the development of the retinal vascular network and an alteration in the number of neuronal cells in the retinas of the NMDAR-deficient mice. The association of amacrine cells with penetrating vessels was also disrupted. Under pathological conditions, endothelial NMDAR deletion partially attenuated the effects of PAE on retinal development, highlighting the involvement of this receptor in alcohol-induced neurovascular impairments.
Since the eye provides a window into the brain, it represents a promising diagnostic tool for various pathologies. In vivo retinal imaging analyses, using fundus photography, optical coherence tomography (OCT), and electroretinography, were implemented to determine if neurovascular anomalies induced by PAE could be detected early by these methods. Preliminary results suggest that impairments in the vascular network and ganglion cell layer can be detected through fundus and OCT analysis in animals exposed to alcohol in utero. Collectively, this research indicates that retinal neurovascular impairment analysis could, in the future, support the early diagnosis of FASD-affected children. Transposing these approaches to humans in the context of fetal alcohol exposure is now necessary.
Ιndicateurs de prescriptiοn antibiοtique en sοin primaire : la triangulatiοn prescripteur-usager-οrganisatiοn du système de santé pοur définir des priοrités d'implémentatiοn sur le terrain
Doctorant·e
PIEDNOIR Emmanuel
Direction de thèse
VERDON Renaud (Directeur·trice de thèse)
TATTEVIN PIERRE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
19/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
PFRS université de Caen
Rapporteurs de la thèse
BOUTOILLE DAVID Nantes Université
KERNEIS SOLEN Université Paris Cité
Membres du jurys
BOUTOILLE DAVID,
,
Nantes Université
KERNEIS SOLEN,
,
Université Paris Cité
ROBLOT-CAZENAVE FRANCE,
,
Université Poitiers
TATTEVIN PIERRE,
,
UNIVERSITE RENNES 1
VERDON Renaud,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
La France est un des pays d’Europe qui consomme le plus d’antibiotiques, les soins primaires représentent 75% de ces prescriptions. L’objectif de ce travail est d’étudier des indicateurs relatifs au bon usage des antibiotiques (BUA) concernant les 3 principaux acteurs ou facteurs déterminants l’utilisation des antibiotiques : le médecin généraliste, le patient et le système de santé.
Quatre études ont été réalisées. La première a validé sur un échantillon de prescripteurs les indicateurs de pertinence de prescription antibiotique. La seconde s’est focalisée sur l’indicateur relatif aux durées d’antibiothérapie en évaluant son impact en termes de consommation antibiotique et en surcoût pour le système de santé. La troisième a étudié les facteurs associés aux délivrances tardives posant ainsi les bases d’un indicateur patient de BUA. Enfin, la dernière étude s’est focalisée sur le système de santé et son influence dans la prescription antibiotique.
Ce travail de thèse a permis d’avancer sur des indicateurs prescripteurs et de réfléchir à des actions préventives à implémenter sur le terrain. Il a également élargi le champ potentiel des indicateurs de BUA vers l’usager et le système de santé.
Abstract
France is one of the European countries with the highest antibiotic consumption, with primary care accounting for 75% of prescriptions. This PhD subject was to study indicators of good antibiotics’ use (GAU) in relation to the 3 main actors or factors determining their prescribtion: the general practitioner, the patient and the healthcare system.
Four studies were carried out. The first validated antibiotic prescribing relevance indicators on a sample of prescribers. The second focused on the indicator relating to antibiotherapy duration, assessing its impact in terms of antibiotic consumption and additional costs for the healthcare system. The third studied the factors associated with late delivery, laying the foundations for a GUA patient indicator. Finally, the last study focused on the healthcare system and its influence on antibiotic prescribing.
This Ph work enabled us to make progress on prescriber indicators and to consider preventive actions to be implemented in the field. It has also broadened the potential scope of GUA indicators towards the user and the healthcare system.
Οptimisatiοn d'un biο-essai embryο-larvaire sur le cοpépοde estuarien Eurytemοra affinis : vers une applicatiοn intercοntinentale avec des individus sauvages
Doctorant·e
PEIGNOT Quentin
Direction de thèse
FORGET-LERAY JOELLE (Directeur·trice de thèse)
WINKLER GESCHE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
19/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Salle de spectacle Raymond Queneau, Maison de l'étudiant, 50 rue Jean Jaqcues Rousseau, 76600, Le Havre
Rapporteurs de la thèse
SAINT-LOUIS RICHARD UNIVERSITE DU QUEBEC A RIMOUSKI
TACKX MICHÈLE Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
Membres du jurys
BOULANGE-LECOMTE CELINE,
,
Université Le Havre Normandie (ULHN)
CAILLEAUD KEVIN,
,
TOTAL ENERGIES
FORGET-LERAY JOELLE,
,
Université Le Havre Normandie (ULHN)
SAINT-LOUIS RICHARD,
,
UNIVERSITE DU QUEBEC A RIMOUSKI
TACKX MICHÈLE,
,
Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
WINKLER GESCHE,
,
UNIVERSITE DU QUEBEC A RIMOUSKI
Résumé
Les estuaires sont des zones d’intérêt économique cruciales, soumises à de fortes pressions anthropiques. Les réglementations instaurées pour assurer le bon état des masses d’eau nécessitent le développement et l’utilisation d’outils d’évaluation de leur qualité chimique. En raison du caractère dynamique des estuaires, les outils existants pour ces écosystèmes sont rares et peu pertinents d’un point de vue écologique. Dans ce contexte, les copépodes du complexe d’espèces cryptiques Eurytemora affinis, présent dans la plupart des estuaires nord-atlantiques, s’inscrivent comme des candidats idéaux pour le développement de ce type d’outil. L’objectif général de cette thèse était d’optimiser un bioessai embryo-larvaire de survie et de croissance sur le copépode estuarien E. affinis afin de tendre vers son utilisation en routine à l’échelle internationale avec des individus sauvages. Dans un premier temps, les conditions d’application du bioessai réalisé avec des populations provenant de l’estuaire du Saint-Laurent (Canada) ont été évaluées. Les salinités de 5 à 10 PSU à 10 et 15°C ont offert des taux de survie supérieurs à 80 % après 96 h. Les résultats ont également mis en évidence la difficulté de travailler avec des nauplii issus de femelles ovigères sauvages. Les facteurs environnementaux présents sur les sites d’échantillonnage ont un fort impact sur les différents paramètres étudiés. Dans un second temps, des expositions de 96 h au lithium et au benzo[a]pyrène ont montré la plus grande sensibilité des nauplii du clade Européen de l’estuaire de la Seine par rapport aux nauplii du clade Nord-Atlantique de l’estuaire du Saint-Laurent, soulignant l’importance d’identifier clairement les espèces cryptiques E. affinis utilisées dans le cadre de bioessais. Enfin, la sensibilité et la pertinence du bioessai de survie et de croissance réduit à 24 et 48 h sur les nauplii E. affinis par rapport à un bioessai commercial sur les nauplii d’Artemia franciscana ont été démontrées lors des expositions au lithium, au benzo[a]pyrène et à des eaux domestiques avant et après traitement par la station d’épuration des eaux usées du Havre. Ces travaux de doctorat ont permis d’optimiser le bioessai, offrant aux gestionnaires de l’environnement et aux industriels une méthode plus pertinente d’un point de vue écologique, réactive et sensible avec des effets observés non létaux, à la différence des bioessais actuellement disponibles dans le commerce.
Abstract
Estuaries are crucial areas of economic interest, subject to strong anthropic pressures. Regulations introduced to ensure the good status of water bodies require the development and use of tools to assess their chemical quality. Due to the dynamic nature of estuaries, existing tools for these ecosystems are scarce and not ecologically relevant. In this context, the copepods of the cryptic species complex Eurytemora affinis, found in north-Atlantic estuaries, are ideal candidates for the development of this type of tool. The overall aim of this thesis was to optimize an embryo-larval survival and growth bioassay on the estuarine copepod E. affinis, with a view to its routine use on an international scale with wild individuals. The first step was to evaluate the conditions under which the bioassay was applied to populations from the St. Lawrence Estuary (Canada). Survival rates were above 80% after 96 h from 5 to 10 PSU at 10 and 15°C. The results highlighted the difficulty of working with nauplii from wild ovigerous females. The environmental factors present at the sampling sites have a strong impact on the various parameters studied. Secondly, 96 h exposures to lithium and benzo[a]pyrene showed the greater sensitivity of nauplii from the European clade of the Seine estuary compared with nauplii from the North-Atlantic clade of the St. Lawrence estuary, underlining the importance of clearly identifying the E. affinis cryptic species used in bioassays. Finally, the sensitivity and relevance of the 24 and 48 h reduced survival and growth bioassay on E. affinis nauplii compared to a commercial bioassay on Artemia franciscana nauplii was demonstrated by exposures to lithium, benzo[a]pyrene and domestic water before and after treatment by the Le Havre wastewater treatment plant. This doctoral work has enabled us to optimize the bioassay, offering amore ecologically relevant, responsive and sensitive to environmental managers and industry, with observed non-lethal effects compared with bioassays currently on the market.
Rôle des cellules sοuches et de l'hypοxie dans la radiοresistance tumοrale : avantage de l'hadrοntherapie dans le traitement du chοndrοsarchοme et du gliοblastοme
Doctorant·e
GILBERT Antoine
Direction de thèse
CHEVALIER FRANCOIS (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
17/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Caen
Rapporteurs de la thèse
RODRIGUEZ-LAFRASSE CLAIRE Université Claude Bernard - Lyon 1
SABATIER LAURE Université Paris Saclay
Membres du jurys
BALOSSO JACQUES,
,
Centre François Baclesse de Caen
BURCKEL HELENE,
,
Institut de cancérologie Strasbourg Europe
CHEVALIER FRANCOIS,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
RODRIGUEZ-LAFRASSE CLAIRE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
SABATIER LAURE,
,
Université Paris Saclay
VALABLE Samuel,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
Le chondrosarcome et le glioblastome sont des tumeurs caractérisées par leur forte résistance aux
traitements par Rayons X (RX). Cette résistance est associée aux phénomènes d’hypoxie qui peut réduire
l’efficacité des irradiations et promouvoir la présence de cellules souches cancéreuses (CSCs). De plus,
la mutation IDH, fréquemment retrouvée au sein de ces tumeurs, pourrait induire la stabilisation des
facteurs inductibles de l’hypoxie (HIFs) et de leur signalisation même en présence d’oxygène. L’une
des solutions thérapeutiques envisagée pour diminuer ces résistances est l’utilisation de l’hadronthérapie
par ions carbone (Cions) qui permet d’induire plus de dommages directs aux cellules ciblées que les
RX. Une autre piste pour améliorer la prise en charge de ces tumeurs, serait d’utiliser des inhibiteurs
des voies de réparation de l’ADN, afin de bloquer ces systèmes et avoir des effets synergiques avec les
irradiations. De plus, la mutation d’IDH pourrait induire une sensibilité particulière à ces inhibiteurs.
L’objectif de cette thèse est de mesurer l’efficacité des irradiations en association avec des inhibiteurs
des voies de réparation de l’ADN (inhibiteurs de PARP, ATM et ATR). Nous avons également évalué
l’impact de la mutation d’IDH1 et de l’hypoxie, sur la présence des CSCs.
Dans un premier temps, nous avons observé que l’inhibition de PARP pouvait radio-sensibiliser les
cellules de chondrosarcomes aux irradiations de faible TEL (RX et protons) Ces effets sont augmentés
pour la lignée mutée IDH1. L’étude des voies de réparation impliquées dans les cassures induites par
RX et Cions sur le chondrosarcome, avec les inhibiteurs d’ATM et d’ATR (voies de réparation des
dommages doubles brins et signalisation associée à ces dommages) dans le glioblastome suggèrent
l’implication de ces voies pour réparer les dommages induits par les Cions et montrent un intérêt de ces
molécules pour sensibiliser ces modèles cancéreux vis-à-vis des Cions. La mutation IDH1 semble
favoriser la prolifération et l’adaptation des cellules à l’hypoxieassociée à une résistance vis-à-vis des
différentes qualités d’irradiations. Malgré cette radiorésistance, les Cions restent plus efficaces que les
autres qualités d’irradiations. Enfin, l’hypoxie semble favoriser la présence des CSCs. L’efficacité des
Cions pour contrôler cette sous population a été démontrée dans les 2 modèles, tandis que l’utilisation
des différents inhibiteurs semblent inefficaces.
D’une manière générale, nos résultats suggèrent l’intérêt de l’hadronthérapie par Cions pour pallier aux
résistances induites par l’hypoxie et les CSCs. L’ajout d’inhibiteurs pourrait être intéressant pour
sensibiliser les cellules cancéreuses, bien que leurs effets semblent dépendant de la qualité d’irradiation
ainsi que des caractéristiques cellulaires comme les mutations. L’efficacité de ces molécules sur les
CSCs semblent cependant limitée.
Abstract
Chondrosarcoma and glioblastoma are tumours characterized by their high resistance to X-rays
irradiations. This resistance is associated with hypoxia, which can reduces the effectiveness of
irradiation and promote the presence of Cancer Stem Cells (CSCs). Additionally, IDH mutation,
frequently found in these tumours, could lead to the stabilization of Hypoxia-Inducible Factors (HIFs)
and their signalling pathways even in the presence of oxygen. One potential therapeutic strategy to
overcome these resistances is the use of carbon ion irradiation (C-ions), which can induce more direct
damages to the targeted cells. Another therapeutic solution could be the use of inhibitors, targeting DNA
repair proteins in order to block these systems and create synergistic effects with irradiation.
Furthermore, IDH mutations could induce a particular sensitivity to these inhibitors.
The objective of this thesis is to assess the efficacy of irradiations in combination with DNA repair
pathway inhibitors (PARP, ATM, and ATR inhibitors). We also evaluated the impact of IDH1 mutation
and hypoxia on the presence of CSCs.
In the first part of our study, we observed that PARP inhibition can radiosensitize chondrosarcoma cells
to low LET irradiations (X-Rays and protons). These effects were enhanced in the IDH1-mutated cell
line. The study of DNA repair pathways involved in repairing double-strand breaks induced by X-Rays
and C-ions in chondrosarcoma, with ATM and ATR inhibitors (repair pathways for double-strand breaks
and the signalling associated with these damages) in glioblastoma, suggests the involvement of these
pathways in repairing damages induced by C-ions and demonstrates the potential of these molecules to
sensitize these cancer models to C-ions. IDH1 mutation seems to enhance the proliferation and
adaptation of cells to hypoxia and the resistance against irradiation. Despite this resistance, C-ions
remain more effective than other irradiation types. Finally, hypoxia appears to promote the presence of
CSCs. The effectiveness of C-ions in controlling this subpopulation was demonstrated in both models,
while the use of inhibitors seemed ineffective.
Overall, our results suggest the potential of C-ions therapy to counteract the resistance induced by
hypoxia and CSCs. The addition of inhibitors could be interesting for sensitizing cancer cells, although
their effects appear to be dependent on the irradiation type and on cellular characteristics such as
mutations. The efficacy of these molecules on CSCs seems to be limited.
Etudes de l'activateur tissulaire du plasminοgène (tΡA) dans les prοcessus de myélinisatiοn centraux et périphériques
Doctorant·e
POUETTRE Elsa
Direction de thèse
MAUBERT Eric (Directeur·trice de thèse)
BARDOU Isabelle (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
17/12/2024 à 13:00
Lieu de la soutenance
Salle Jules Horowitz Boulevard Henri Becquerel 14000 Caen
Rapporteurs de la thèse
BAGNARD DOMINIQUE Université de Strasbourg
SCHUMACHER MICHAEL Directeur de recherche Université Paris-Saclay
Membres du jurys
ANGULO MARIA-CECILIA,
Directeur de recherche,
UNIVERSITE PARIS 5 UNIVERSITE PARIS DESCARTES
BAGNARD DOMINIQUE,
,
Université de Strasbourg
BARDOU Isabelle,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
BOUSLAMA-OUEGHLANI LAMIA,
Maître de conférences,
Sorbonne Université
MAUBERT Eric,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
SCHUMACHER MICHAEL,
Directeur de recherche,
Université Paris-Saclay
VIVIEN Denis,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
La (re)myélinisation est un processus essentiel au maintien des fonctions motrices, sensitives et cognitives, qui consiste en la mise en place d’une gaine de myéline fonctionnelle au cours du développement ou dans un contexte pathologique. Ce processus, s’effectue par les oligodendrocytes (OL) dans le système nerveux central (SNC) et les cellules de Schwann (CS) dans le système nerveux périphérique (SNP). La myélinisation est composée de plusieurs étapes et est finement régulée par divers facteurs. Bien que l'activateur tissulaire du plasminogène (tPA) ait été identifié, dans certaines étapes comme l’un de ces facteurs, son rôle précis dans les processus de myélinisation du SNC et SNP n’ait pas bien connu. Ainsi, mes travaux de thèse ont mis en évidence que le tPA favorise la différenciation des OL et la compaction de la gaine de myéline dans le SNC et que cet effet serait majoritairement médié par le tPA produit par les cellules endothéliales. Dans le SNP, nous montrons que le tPA n’intervient pas, en conditions physiologiques dans la myélinisation. Cependant, dans un contexte pathologique (modèle de lésion du nerf sciatique), il favorise la remyélinisation et promeut la récupération fonctionnelle motrice. Ainsi, l’ensemble de ces résultats montre les effets différentiels du tPA dans les processus de (re)myélinisation du SNC et SNP. Ces données ouvrent de nouvelles perspectives sur les mécanismes moléculaires régulant la myélinisation et sur d’éventuelles stratégies thérapeutiques dans les maladies dysmyélinisantes.
Abstract
(Re)myelination is a process essential to the maintenance of motor, sensory and cognitive functions, involving the establishment of a functional myelin sheath during development or in a pathological context. This process is realized by oligodendrocytes (OL) in the central nervous system (CNS) and Schwann cells (SC) in the peripheral nervous system (PNS). Myelination includes several stages and is finely regulated by many factors. Although tissue plasminogen activator (tPA) has been identified as one of these factors in some stages, its precise role in myelination processes in the CNS and PNS is not well known. My thesis work showed that tPA promotes OL differentiation and myelin sheath compaction in the CNS, and that this effect is mainly mediated by tPA produced by endothelial cells. In the PNS, we show that tPA is not involved in myelination under physiological conditions. However, in a pathological context (sciatic nerve injury model), it promotes remyelination and motor function recovery. Taken together, these results demonstrate the differential effects of tPA in the (re)myelination processes of the CNS and PNS. These data open up new perspectives on the molecular mechanisms regulating myelination and on possible therapeutic strategies in dysmyelinating diseases.
Dévelοppement et évaluatiοn de nanοvecteurs pοur l'administratiοn οrale de fénοldοpam en vue du traitement de la pοlykystοse rénale autοsοmique dοminante.
Doctorant·e
HERVIEU Laura
Direction de thèse
GUERROT DOMINIQUE (Directeur·trice de thèse)
MALZERT-FREON Aurelie (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
16/12/2024 à 10:00
Lieu de la soutenance
Amphithéatre Dumenil, Bâtiment Stewart, Faculté médecine et pharmacie, 12 Rue du Faubourg Martainville, 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse
BIENAIME FRANK
PELLEQUER YANN Université Besançon Franche Comté
Membres du jurys
BIENAIME FRANK,
,
GROO ANNE-CLAIRE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
GUERROT DOMINIQUE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
LEMOINE SANDRINE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
MALZERT-FREON Aurelie,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
PELLEQUER YANN,
,
Université Besançon Franche Comté
Résumé
La polykystose rénale autosomique dominante (PKRAD) est une maladie héréditaire caractérisée par la présence de kyste au niveau des reins et par des atteintes cardiovasculaires. Elle est responsable d’environ 5 à 10 % des insuffisances rénales terminales. Il n’existe, à l’heure actuelle, aucun traitement permettant la prise en charge thérapeutique des atteintes rénales et cardiovasculaires de la PKRAD. Elle se caractérise par un dysfonctionnement des polycystines au niveau des cils des cellules endothéliales vasculaires et tubulaires rénales jouant un rôle dans la détection de stimuli mécanique. De nombreux travaux ont mis en évidence l’intérêt thérapeutique de la stimulation des récepteurs dopaminergiques de type 5 (D5), permettant de restaurer la mécanosensibilité des cellules endothéliales. Parmi les agonistes dopaminergiques, le fénoldopam se démarque de par sa sélectivité des récepteurs D5. Toutefois ses propriétés physicochimiques, en particulier sa faible demi-vie et sa sensibilité au métabolisme, en font une molécule peu adaptée à une administration per os, voie privilégiée dans le cas des maladies chroniques. Dans ce contexte, le fénoldopam a fait l’objet d’une formulation sous forme de nanoémulsions et de liposomes. Ces 2 formulations ont permis l’encapsulation de fénoldopam. Si les nanoémulsions ont montré une instabilité dans les milieux biomimétiques, confirmée par l’absence d’amélioration du profil pharmacocinétique, les liposomes, quant à eux se sont montrés plus stables. Ils ont également permis de modifier le devenir du fénoldopam, en comparaison à sa forme libre en solution, après administration par voie orale, laissant présager la possibilité d’obtenir une libération prolongée.
Abstract
Autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD) is a hereditary disorder characterized by the presence of cysts in the kidneys and associated cardiovascular complications. It is responsible for about 5 to 10% of end-stage renal failure cases. Currently, there is no treatment available for the therapeutic management of renal and cardiovascular complications of ADPKD. The disease is characterized by dysfunction of polycystins in the cilia of vascular endothelial and renal tubular cells, which play a role in detecting mechanical stimuli. Numerous studies have highlighted the therapeutic potential of stimulating dopamine type 5 receptors (D5), which can restore the mechanosensitivity of endothelial cells. Among dopamine agonists, fenoldopam stands out due to its selectivity for D5 receptors. However, its physicochemical properties, particularly its short half-life and sensitivity to metabolism, make it poorly suited for oral administration, a preferred route for chronic diseases. In this context, fenoldopam has been formulated into nanoemulsions and liposomes. Both formulations allowed for the encapsulation of fenoldopam. While the nanoemulsions showed instability in biomimetic media, confirmed by the lack of improvement in the pharmacokinetic profile, the liposomes demonstrated greater stability. They also modified the fate of fenoldopam compared to its free form in solution after oral administration, suggesting the possibility of achieving prolonged release.
SweetBiοΡharm: Sweet engineering οf the green micrοalgae Chlamydοmοnas reinhardtii fοr biοpharmaceuticals prοductiοn
Doctorant·e
LEPROVOST Savignien
Direction de thèse
BARDOR MURIEL (Directeur·trice de thèse)
HIPPLER MICHAEL (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
16/12/2024 à 09:00
Lieu de la soutenance
Salle 066, Bâtiment CURIB, 25 Rue Lucien Tesnière, 76130 Mont-Saint-Aignan
Rapporteurs de la thèse
STRASSER RICHARD
VON SCHAEWEN ANTJE Université de Munster (ALLEMAGNE)
Membres du jurys
BARDOR MURIEL,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
BIOT CHRISTOPHE,
,
Universite de Lille
HIPPLER MICHAEL,
,
Université de Munster (ALLEMAGNE)
LEMAIRE STEPHANE,
,
Sorbonne Universite
RIVET ELODIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
STRASSER RICHARD,
,
Résumé
Le marché des biomédicaments atteindra 389 milliards de dollars en 2024. Sur ce marché, les glycoprotéines recombinantes représentent à ce jour environ 70% des biomédicaments commercialisés. La production de ces molécules avec les modèles mammifères actuels tels que les cellules CHO (Chinese Hamster Ovary) s’avère onéreuse. En effet, le risque important de contamination des cultures de cellules mammifères par des agents pathogènes et leurs conditions de croissance exigeantes justifient la recherche et le développement de modèles de production alternatifs. Cependant, il est bien connu que les modifications post-traductionnelles, comme la N-glycosylation, ont un impact sur les paramètres pharmacocinétiques et la demi-vie des protéines thérapeutiques. Ainsi, il est nécessaire de s'assurer que les modifications post-traductionnelles engendrées par le système hôte soient compatibles avec une utilisation thérapeutique humaine des protéines produites de manière hétérologue. Parmi les microalgues étudiées jusqu'à présent comme systèmes d'expression alternatifs des produits biopharmaceutiques, la microalgue verte Chlamydomonas reinhardtii est un modèle qui justifie les nombreux moyens déployés pour le développement d’outils moléculaires pour l'ingénierie de ses voies métaboliques. Bien qu’à ce jour la majorité des protéines recombinantes produites en microalgue l’a été dans ce modèle, leur glycosylation n’a pas été étudiée. De plus, l’analyse des glycanes portés par les glycoprotéines endogènes a montré que la voie de N-glycosylation se distingue de celle des mammifères. Dans ce contexte, une tentative de glycoingénierie de la microalgue verte C. reinhardtii a été réalisée afin d’optimiser la production de glycoprotéines recombinantes thérapeutiques. Dans un premier temps, l'érythropoïétine humaine, un biomédicament utilisé dans le cadre de ce travail comme glycoprotéine rapportrice, a été exprimée dans différents mutants de N-glycosylation puis caractérisée. Cette étude a permis de mettre en évidence que C. reinhardtii est capable de glycosyler ce type de molécules en accord avec le profil N-glycannique de la souche. Par la suite, une élimination par édition génomique des gènes codant des glycosyltransférases responsables de l’ajout des résidus immunogènes que sont les xyloses et fucoses a été entreprise. Enfin, une étude de l'adressage des glycoenzymes impliquées dans les étapes de maturation dans l'appareil de Golgi via les domaines CTS a été amorcée dans le but de complémenter la voie de N-glycosylation en introduisant et exprimant des glycoenzymes hétérologues. Les résultats obtenus dans les deux dernières parties constituent des travaux préliminaires ouvrant la voie vers des projets en cours de développement.
Abstract
The market for biomedicines will reach $389 billion by 2024. Recombinant glycoproteins currently account for around 70% of the biomedicines on the market. The production of these molecules using current mammalian models such as CHO (Chinese Hamster Ovary) cells is proving expensive. The significant risk of contamination of mammalian cell cultures by pathogens and their demanding growth conditions justify the research and development of alternative production models. However, it is well known that post-translational modifications, such as N-glycosylation, have an impact on the pharmacokinetic parameters and half-life of therapeutic proteins. It is therefore necessary to ensure that the post-translational modifications generated by the host system are compatible with the therapeutic use of heterologously produced proteins in humans. Among the microalgae studied to date as alternative expression systems for biopharmaceuticals, the green microalga Chlamydomonas reinhardtii is a model that justifies the many resources deployed to develop molecular tools for engineering its metabolic pathways. Although the majority of recombinant proteins produced in microalgae have been produced in this model, their glycosylation has not been studied. Furthermore, analysis of the glycans carried by endogenous glycoproteins has shown that the N-glycosylation pathway differs from that of mammals. In this context, an attempt was made to glycoengineer the green microalga C. reinhardtii in order to optimise the production of therapeutic recombinant glycoproteins. Firstly, human erythropoietin, a biomedicine used in this work as a glycoprotein reporter, was expressed in different N-glycosylation mutants and then characterised. This study demonstrated that C. reinhardtii is capable of glycosylating this type of molecule in accordance with the strain's N-glycan profile. Genomic editing was then used to eliminate the genes encoding the glycosyltransferases responsible for adding the immunogenic residues xyloses and fucoses. Finally, a study of the addressing of glycoenzymes involved in maturation steps in the Golgi apparatus via CTS domains was initiated with the aim of complementing the N-glycosylation pathway by introducing and expressing heterologous glycoenzymes. The results obtained in the last two sections constitute preliminary work paving the way for projects currently under development.
EΤUDE DES DEΤERΜΙΝAΝΤS ΡRΟFESSΙΟΝΝELS AGRΙCΟLES (ACΤΙVΙΤES, ΤACΗES EΤ ΡESΤΙCΙDES ΡARΤΙCULΙERS) DES CAΝCERS DU REΙΝ EΤ DE LA VESSΙE AU SEΙΝ DE LA CΟΗΟRΤE AGRΙCAΝ (REVE)
Doctorant·e
NASSAR Carine
Direction de thèse
CLIN-GODARD BENEDICTE (Directeur·trice de thèse)
BOULANGER Mathilde (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
16/12/2024 à 16:30
Lieu de la soutenance
Centre Francois Baclesse
Rapporteurs de la thèse
ANDUJAR PASCAL UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE
LUCE DANIELE Institut national de la santé et de la recherche médicale
Membres du jurys
ANDUJAR PASCAL,
,
UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE
BOULANGER Mathilde,
Chercheur,
Université de Caen Normandie (UCN)
CLIN-GODARD BENEDICTE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
GEHANNO JEAN-FRANÇOIS,
,
CHU de ROUEN
LUCE DANIELE,
,
Institut national de la santé et de la recherche médicale
Résumé
Les cancers du rein et de la vessie sont classés parmi les 10 cancers les plus fréquents dans le monde et leur incidence est plus élevée dans les pays occidentaux. L'étiologie professionnelle de ces deux cancers a été étudiée, largement pour la vessie mais pas suffisamment dans le milieu agricole. De plus, les familles chimiques spécifiques et les substances actives impliquées dans cette relation restent insuffisamment étudiées. Le cancer du rein est encore moins exploré dans ce contexte, bien que certaines études épidémiologiques aient mis en évidence un lien potentiel avec certains pesticides. L'étude AGRICAN représente l'une des plus vastes études de cohorte sur la santé des travailleurs en milieu agricole, regroupant plus de 180 000 participants depuis 2005. Les résultats ont révélé des associations positives entre l'exposition à certaines matières actives et le risque de cancers du rein et de la vessie. Pour le cancer du rein, un risque accru a été observé chez les hommes traitant le colza et le tournesol, ainsi que chez ceux utilisant des pesticides sur le tabac. Les urées substituées ont été identifiées comme une famille chimique préoccupante pour le rein et la vessie. En effet,nos résultats montrent une association positive notable entre l’exposition au métobromuron et le cancer du rein ; le risque doublant après plus de 30 ans d'exposition. Les analyses ont également mis en lumière des associations positives pour ce cancer avec des SDHI, tels que le mépronil, dont l'utilisation était associée à un risque accru, notamment pour les sujets exposés pendant 10 à 15 ans. Aucune association n’a été trouvée avec l’utilisation de strobilurines. En ce qui concerne le cancer de la vessie, des associations positives ont été observées chez les non-fumeurs utilisant des phénylurées, tandis que chez les ex-fumeurs, des associations inverses ont été notées. Cependant, chez les fumeurs, une tendance à l'augmentation du risque a été observée avec certaines phénylurées lorsqu'ils étaient comparés à des groupes d'exposition plus faibles. Des limites liées à la co-exposition à d'autres substances et à l'introduction récente de certains pesticides sur le marché doivent également être prises en compte. Ces résultats soulignent l’existence d’un lien entre l’exposition professionnelle aux pesticides et le risque de cancers du rein et de la vessie. L'identification des urées substituées comme substances préoccupantes met en lumière la nécessité de continuer les recherches, en particulier pour mieux comprendre l'impact de ces substances sur la santé des agriculteurs. À la lumière de ces résultats, il est essentiel de renforcer les efforts de recherche et les initiatives de santé publique visant à réduire l’exposition aux pesticides et à d’autres risques en milieu agricole, afin de protéger la santé des agriculteurs. Il est également crucial de porter une attention aux femmes travaillant dans le secteur agricole, afin de mieux appréhender les risques associés à leur exposition.
Abstract
Kidney and bladder cancers rank among the ten most common cancers globally, with higher incidence rates observed in Western countries. The occupational etiology of these two cancers has been studied, particularly for bladder cancer, but remains insufficiently explored within the agricultural sector. Furthermore, the specific chemical families and active substances involved in this relationship are not adequately investigated. Kidney cancer, in particular, has received even less attention in this context, although some epidemiological studies have suggested a potential link with certain pesticides. The AGRICAN study represents one of the largest cohort studies on the health of agricultural workers, encompassing over 180,000 participants since 2005. In this study, the results revealed positive associations between exposure to specific active substances and the risk of kidney and bladder cancers. For kidney cancer, an increased risk was observed among men treating rapeseed and sunflower crops, as well as among those using pesticides on tobacco crops. Substituted ureas were identified as a concerning chemical family for kidney and bladder health. Metobromuron showed a notable positive association with kidney cancer; the risk doubled after more than 30 years of exposure. The analyses also highlighted positive associations for this cancer with SDHIs, such as mepronil, whose use was associated with an increased risk, particularly for those exposed for 10 to 15 years. No association was found between the use of strobilurins and kidney cancer. Regarding bladder cancer, positive associations were observed among non-smokers using phenylureas, while inverse associations were noted among ex-smokers. However, among smokers, a trend towards increased risk was observed with certain phenylureas when compared to groups with lower exposure. Limitations related to co-exposure to other substances and the recent introduction of certain pesticides to the market must also be considered. These results underscore the existence of a link between occupational exposure to pesticides and the risk of kidney and bladder cancers. The identification of substituted ureas as concerning substances highlights the need for continued research, particularly to better understand the impact of these substances on farmers' health. In light of these results, it is essential to strengthen research efforts and public health initiatives aimed at reducing exposure to pesticides and other risks in agricultural settings to protect farmers' health. It is also crucial to pay attention to women working in the agricultural sector to better understand the risks associated with their exposure.
Dynamiques spatiales et tempοrelles de l'explοitatiοn des Céphalοpοdes en Μanche: influence de l'envirοnnement sur les cycles de vie
Doctorant·e
MARCOUT Anna
Direction de thèse
ROBIN Jean-Paul (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
16/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre Vauquelin, Université de Caen
Rapporteurs de la thèse
BEZ NICOLAS Directeur de recherche IRD
LASRAM FRIDA ULCO - UNIVERSITE DU LITTORAL COTE D'OPALE
Membres du jurys
BEZ NICOLAS,
Directeur de recherche,
IRD
LASRAM FRIDA,
,
ULCO - UNIVERSITE DU LITTORAL COTE D'OPALE
MARCHAL PAUL,
,
IFREMER centre de Boulogne
NIQUIL Nathalie,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
POWER ANNE-MARIE,
Maître de conférences,
University of Galway
REVEILLAC ELODIE,
Maître de conférences,
UNIVERSITE LA ROCHELLE
ROBIN Jean-Paul,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
La gestion des stocks de céphalopodes présente aujourd’hui plusieurs défis, notamment la nécessité d’une résolution temporelle fine adaptée à la durée de vie courte de ces espèces, un contexte spatialisé adapté à leurs comportements migratoires et une évaluation de l’influence de l’environnement, auquel elles sont très sensibles. L'objectif de ce travail est de mieux comprendre les schémas de répartition et d'abondance de ces espèces et leurs interactions avec les conditions environnementales, afin de proposer des indicateurs fiables pour la gestion des pêcheries locales et régionales. Dans un premier temps, des échantillonnages biologiques réalisés à la criée de Port-en-Bessin et lors des campagnes scientifiques (CGFS et NS-IBTS) ont permis d’évaluer la diversité et la structure en taille des populations de seiches et de calmars. Les analyses suggèrent une diminution de la taille moyenne des seiches (Sepia officinalis) au fil du temps, ainsi qu'une augmentation des populations de calmars Loligo vulgaris, tandis que L. forbesii décline en Manche. Par la suite, des indices de biomasse compilés à partir des données commerciales de pêche concernant les calmars (Loligo spp.) et les seiches (Sepia officinalis) ont permis d'explorer les variations spatiales, saisonnières et à long terme des populations. Deux dynamiques distinctes, à l’est et à l’ouest, ont été identifiées pour les calmars, avec un déplacement vers l’est de la biomasse à partir de 2014, probablement en lien avec le déclin de L. forbesii. L’utilisation de modèles spatio-temporels a permis d’établir des liens entre le recrutement des calmars et les variables environnementales précédant cette phase. Ces prédictions constituent des outils précieux pour ajuster la gestion de la ressource en temps réel, avant le début des saisons de pêche. Enfin, en croisant les données de pêche avec les données satellitaires des navires, il a été possible de localiser précisément les zones de capture des céphalopodes et d’examiner les relations entre cycles biologiques et conditions environnementales. Cela a permis de mettre en évidence la sensibilité des migrations printanières des seiches vers les zones de reproduction, notamment aux variations de température entre la côte et le large. Pour conclure, des perspectives pour la gestion de la ressource ont été abordées, en intégrant les conflits liés à l’utilisation de l'espace marin (principalement la compétition entre flottilles, les aires marines protégées et les projets éoliens s’intégrant dans les perspectives d’extension de ce travail).
Abstract
The management of cephalopod stocks presents several challenges, including the need for fine temporal resolution adapted to the short lifespan of these species, a spatial framework suited to their migratory behaviors, and an evaluation of environmental influences to which they are highly sensitive. The aim of this work is to better understand the distribution and abundance patterns of these species and their interactions with environmental conditions, in order to propose reliable indicators for the management of local and regional fisheries. Initially, we used biological samples collected at the Port-en-Bessin fish market and from scientific campaigns (CGFS and NS-IBTS) to assess the diversity and size structure of squid and cuttlefish populations. Our analyses suggested a decrease in the average size of cuttlefish (Sepia officinalis) over time, as well as an increase in Loligo vulgaris squid populations, while L. forbesii has been declining in the Channel. Then, biomass indices were compiled from commercial fishing data for squid (Loligo spp.) and cuttlefish (Sepia officinalis) to explore spatial, seasonal, and long-term population variations. Two distinct dynamics were identified for squid in the east and west, with a shift in biomass toward the east starting in 2014, likely linked to the decline of L. forbesii. Using spatio-temporal models, we established the relationship between squid recruitment and the environmental variables preceding this phase in the life cycle. These predictions are valuable tools for adjusting resource management in real time, before the start of the fishing season. By cross-referencing fishing data with satellite data from vessels, we precisely mapped cephalopod capture areas and examined the relationships between biological cycles and environmental conditions. We highlighted the sensitivity of spring migrations of cuttlefish to spawning grounds in response to temperature variations between the coast and offshore areas. Finally, we explored resource management perspectives, considering conflicts related to the use of marine space (with a primary focus on competition between fishing fleets, while marine protected areas and wind farm projects are considered as future areas for expanding this work).
Evaluatiοn translatiοnnelle de l’activité phοsphatase de l’épοxyde hydrοlase sοluble au cοurs des maladies cardiοmétabοliques
Doctorant·e
FEUGRAY Guillaume
Direction de thèse
BELLIEN JEREMY (Directeur·trice de thèse)
BRUNEL Valery (Co-encadrant·e de thèse)
L’époxyde hydrolase soluble (sEH) est une enzyme bifonctionnelle codée par le gène EPHX2 et qui présente une activité hydrolase (sEH-H) sur son domaine C-terminal et une activité phosphatase (sEH-P) sur son domaine N-terminal. La sEH-H est impliquée dans le métabolisme des acides gras époxydés et plus particulièrement des acides époxyeicosatriénoïques (EETs). Ils présentent des effets vasodilatateurs, pro-angiogéniques et anti-inflammatoires. Ils sont métabolisés en dérivés diols biologiquement moins actifs par la sEH-H. Actuellement, des inhibiteurs pharmacologiques sont en cours d’investigation chez l’Homme. Plus récemment, la sEH-P a été identifiée. Son implication en physiopathologie reste encore à déterminer. Initialement, cette sEH-P a été décrite comme étant stabilisatrice de l’activité hydrolase ainsi que nécessaire à la dimérisation de la sEH. Cependant, au début des années 2000, des études ont décrit l’implication de la sEH-P dans le métabolisme de médiateurs lipidiques endogènes, les acides lysophosphatidiques (LPAs) présentant des effets pléiotropiques, notamment vasculaires et inflammatoires.
Dans le cadre de ce travail de thèse, l’implication des deux activités de la sEH ont été étudié au cours de l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) dans des études fondamentales et cliniques. Dans une seconde partie, la sEH-H a été évalué dans l’hypertension artérielle et l’homéostasie glucidique. Par la suite, la sEH-P a été évalué dans un modèle d’hypertension artérielle induite par l’administration d’angiotensine II chez des rats knock-in pour cette activité. Enfin, le screening d’une librairie de molécules a été réalisé pour identifier puis valider un inhibiteur pharmacologique spécifique de cette activité.
Les résultats de ces études montrent que l’inhibition de la sEH-H ne semble pas impliquée dans l’HTAP alors que les LPAs, substrats de la sEH-P, participent à sa physiopathologie. Dans un second temps, la sEH-H est impliquée dans l’hypertension artérielle et l’homéostasie glucidique chez des volontaires sains. De plus l’inhibition génétique de la sEH-P permet de réduire l’hypertension artérielle ainsi que ces effets délétères sur l’hypertrophie et la fibrose cardiaque. Une partie de ces effets pourrait être lié aux effets vasodilatateurs des EETs. Enfin, nous avons identifié et décrit les propriétés pharmacocinétiques et pharmacodynamiques d’une molécule capable d’inhiber la sEH-P de rats, de souris et humaine. Ces résultats renforcent l’intérêt de l’inhibition de l’activité phosphatase de la sEH. En conclusion, ce travail démontre que les activités de la sEH sont impliqués dans de nombreuses voies physiologiques et que l’inhibition de l’activité phosphatase représente une piste thérapeutique intéressante dans les maladies cardiométaboliques. Le développement d’inhibiteurs pharmacologiques constitue une opportunité qui permettra de confirmer l’intérêt de cibler la sEH-P dans ces pathologies.
Abstract
Soluble epoxide hydrolase (sEH) is a bifunctional enzyme encoded by the EPHX2 gene, with hydrolase activity (sEH-H) on its C-terminal domain and phosphatase activity (sEH-P) on its N-terminal domain. sEH-H is involved in the metabolism of epoxy fatty acids, particularly epoxyeicosatrienoic acids (EETs). They presente vasodilatory, pro-angiogenic and anti-inflammatory effects. They are metabolised into biologically less active diol derivatives by sEH-H. Pharmacological inhibitors are currently being investigated in humans. More recently, sEH-P has been identified. Its involvement in pathophysiology remains to be determined. Initially, sEH-P was described as a stabiliser of hydrolase activity and as being necessary for sEH dimerisation. However, in the early 2000s, studies described the involvement of sEH-P in the metabolism of endogenous lipid mediators, lysophosphatidic acids (LPAs), with pleiotropic effects, particularly vascular and inflammatory
In this work, the involvement of the two activities of sEH was studied in pulmonary arterial hypertension (PAH) in fundamental and clinical studies. In a second part, sEH-H was evaluated in arterial hypertension and glucidic homeostasis. Next, sEH-P was evaluated in a model of arterial hypertension induced by the administration of angiotensin II in rats knocked-in for this activity. Finally, a library of molecules was screened to identify and validate a specific pharmacological inhibitor of this activity.
The results of these studies show that while inhibition of sEH-H does not appear to be involved in PAH, LPAs, which are substrates of sEH-P, are involved in its pathophysiology. Secondly, sEH-H is involved in arterial hypertension and glucidic homeostasis in healthy volunteers. In addition, genetic inhibition of sEH-P reduces arterial hypertension and its deleterious effects on cardiac hypertrophy and fibrosis. Some of these effects could be linked to the vasodilatory effects of EETs. Finally, we identified and described the pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of a molecule capable of inhibiting sEH-P in rats, mice and humans. These results reinforce the interest in inhibiting the phosphatase activity of sEH. In conclusion, this work demonstrates that the activities of sEH are involved in numerous physiological pathways and that inhibition of the phosphatase activity represents an interesting therapeutic avenue in cardiometabolic diseases. The development of pharmacological inhibitors represents an opportunity to confirm the value of targeting sEH-P in these diseases
Effets de différentes mοdalités de synchrοnisatiοn de l'hοrlοge centrale sur le rythme veille-sοmmeil chez l'adulte et la persοnne âgée : cas de la lumière, de l'activité physique et de la fοnctiοn vestibulaire.
Doctorant·e
MILOT Emma
Direction de thèse
QUARCK Gaelle (Directeur·trice de thèse)
BESSOT Nicolas (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
13/12/2024 à 09:00
Lieu de la soutenance
Auditorium, PFRS, Campus 5
Rapporteurs de la thèse
BHERER LOUIS MONTREAL -UNIVERSITE DE MONTREAL QUEBEC
MOUGIN-GUILLAUME FABIENNE Université Besançon Franche Comté
Membres du jurys
AUBERTIN-LEHEUDRE MYLENE,
,
Université du Québec à Montréal
BESSOT Nicolas,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
BHERER LOUIS,
,
MONTREAL -UNIVERSITE DE MONTREAL QUEBEC
GUILLAUD ETIENNE,
,
Universite de Bordeaux
MOUGIN-GUILLAUME FABIENNE,
,
Université Besançon Franche Comté
QUARCK Gaelle,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
Les troubles du rythme veille-sommeil représentent une problématique de santé publique croissante qui affecte la population générale, et notamment les personnes âgées. Les traitements de première intention sont très fréquemment de type médicamenteux, alors même que ces médicaments peuvent augmenter la probabilité de développer une apnée du sommeil ou encore le risque de chute et de fractures. Il existe des synchroniseurs permettant de resynchroniser les rythmes circadiens, tels que la lumière, l’activité physique (AP) ou encore la fonction vestibulaire, et qui peuvent être utilisés comme thérapies non-médicamenteuses pour améliorer le rythme veille-sommeil. L’objectif de ce travail était d’évaluer les effets de différentes modalités de synchronisation de l’horloge centrale sur le rythme veille-sommeil chez l’adulte et la personne âgée. Afin de répondre à ces trois objectifs, trois études ont été réalisées. L’étude 1 a examiné les déterminants environnementaux, comportementaux et individuels de la qualité de sommeil dans une population saine. Cette étude montre l'influence du genre, de l’anxiété, de la fréquence cardiaque, de l’âge et de l’heure du milieu de la nuit sur l'efficacité du sommeil, la proportion de sommeil lent profond et le nombre de réveils. La lumière et l’AP n’ont pas montré d’association avec les paramètres du sommeil. L’étude 2 a exploré la fonction vestibulaire comme synchroniseur potentiel, en analysant les effets d'une atteinte vestibulopathie bilatérale (VB) sur la qualité du sommeil et les rythmes d'activité-repos. Cette étude montre que les patients atteints de VB ont une qualité de sommeil inférieure, avec des éveils nocturnes plus fréquents et un rythme repos-activité plus fragmenté que le groupe témoin sain, suggérant un rôle clé de la fonction vestibulaire dans la régulation du rythme veille-sommeil. L’étude 3 s’est intéressée aux effets d’interventions non-médicamenteuses (entraînement en AP et stimulation vestibulaire galvanique (SVG)) sur le rythme veille-sommeil chez des personnes âgées saines ayant une plainte de sommeil. Ces interventions étaient réalisées au domicile du participant, via un système de visioconférence. Cette étude montre qu’un entraînement en AP améliore la qualité du sommeil et le rythme activité-repos en comparaison à un groupe témoin. La SVG et l’éducation à la santé (témoin actif) sont aussi efficaces pour améliorer le rythme activité-repos ainsi que le sommeil. Ces résultats encouragent l’utilisation de l’AP comme intervention non-médicamenteuse efficace, et ce même via la visioconférence, pour resynchroniser les rythmes chez les personnes âgées. Ils encouragent la poursuite d’investigations concernant la fonction vestibulaire comme synchroniseur des rythmes.
Abstract
Sleep-wake rhythm disorders represent an increasing public health issue affecting the general population, particularly the older adults. First-line treatments are often pharmacological, even though these medications may increase the risk of developing sleep apnea, as well as the risk of falls and fractures. There are synchronizers available that can help resynchronize circadian rhythms, such as light, physical activity (PA), and vestibular function, which can be utilized as non-pharmacological therapies to improve sleep-wake rhythms. The objective of this work was to evaluate the effects of different modalities of central clock synchronization on sleep-wake rhythms in adults and the older adults. To address these three objectives, three studies were conducted. Study 1 examined the environmental, behavioral, and individual determinants of sleep quality in a healthy population. This study shows the influence of gender, anxiety, heart rate, age, and the mid-point sleep on sleep efficiency, the proportion of slow-wave sleep, and the number of awakenings. Light and PA did not show any association with sleep parameters. Study 2 explored vestibular function as a potential synchronizer by analyzing the effects of bilateral vestibulopathy (BV) on sleep quality and activity-rest rhythms. This study indicates that patients with BV have poorer sleep quality, with more frequent nocturnal awakenings and a more fragmented activity-rest rhythm compared to the healthy control group, suggesting a key role of vestibular function in regulating sleep-wake rhythms. Study 3 focused on the effects of non-pharmacological interventions (PA training and galvanic vestibular stimulation (GVS)) on sleep-wake rhythms in healthy older adults with sleep complaints. These interventions were conducted in the participants' homes via a videoconferencing system. This study shows that PA training improves sleep quality and activity-rest rhythms compared to an active control group. GVS and health education (active control) are also effective in improving activity-rest rhythms as well as sleep. These results encourage the use of PA as an effective non-pharmacological intervention, even via videoconferencing, to resynchronize rhythms in older adults. They also support further investigations into vestibular function as a synchronizer of rhythms.
Evaluatiοn préclinique des effets thérapeutiques des faibles dοses de rayοnnements iοnisants et de l'activité physique sur les dοmmages cérébraux et les déficits cοgnitifs induits par la radiοthérapie
Doctorant·e
BEAUFILS Valentin
Direction de thèse
TOUZANI Omar (Directeur·trice de thèse)
PERES Elodie (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
12/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Centre Cyceron
Rapporteurs de la thèse
VARES GUILLAUME Chercheur IRSN Fontenay-aux-Roses
WINKELER ALEXANDRA CEA Paris-Saclay
Membres du jurys
GALLOT YANN SIMON,
,
Université d'Evry Paris-Saclay
PERES Elodie,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
SCHUMANN-BARD PASCALE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
TOUZANI Omar,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
VARES GUILLAUME,
Chercheur,
IRSN Fontenay-aux-Roses
WINKELER ALEXANDRA,
,
CEA Paris-Saclay
Résumé
La radiothérapie (RT) est essentielle dans la prise en charge des patients atteints de tumeurs cérébrales. Néanmoins, l’exposition du tissu sain aux rayonnements ionisants est inévitable, entraînant une toxicité radio-induite qui altère grandement leur qualité de vie. Les patients rapportent d’abord des nausées et de la fatigue, puis des déficits cognitifs progressifs et irréversibles. À ce jour, il n’existe aucune stratégie thérapeutique avérée permettant d’atténuer ces effets secondaires de la radiothérapie. A l’inverse, les rayonnements ionisants à faibles doses (LDIR ; <1 Gy) pourraient présenter des effets bénéfiques reposant sur le principe d’hormésis. Nous avons d’abord évalué les effets des LDIR (3x0,1 Gy) dans un modèle d’hypoperfusion cérébrale chronique (HCC) dont les mécanismes de développement sont similaires aux toxicités radio-induites. L’exposition du cerveau aux LDIR après une HCC a permis de préserver les capacités cognitives et limiter les atteintes du tissu cérébral induites par l’HCC. Ensuite, les LDIR ont été proposés comme stratégie thérapeutique, associée ou non à la pratique de l’activité physique (AP), dans le but de réduire les toxicités cérébrales radio-induites. L’AP a été appliquée aux animaux grâce à un tapis de course avec une intensité progressive jusqu’à la fin du protocole (6 mois). Cette étude n’a pas permis de mettre en évidence d’effets protecteurs des LDIR ou de l’AP sur la neurotoxicité radique chez les animaux, soulevant des questions quant à l’adéquation de la modalité d’irradiation cérébrale utilisée. Les effets d’une exposition du cerveau à des rayons X par un faisceau le traversant de haut en bas ont alors été comparés à ceux survenant après une irradiation cérébrale traversant le cerveau de manière horizontale, épargnant les organes à risque de la sphère ORL. Cette étude a démontré que l’exposition des organes à risque de la sphère ORL est un facteur majeur qui exacerbe les déficits cognitifs radio-induits. Ainsi, il est important d’intégrer ce facteur dans les études précliniques visant à analyser les effets de l’irradiation cérébrale sur les altérations cognitives
Abstract
Radiotherapy (RT) is essential in the management of patients with brain tumors. However, exposure of healthy tissue to ionizing radiation is inevitable, leading to radiation-induced toxicity that greatly impairs their quality of life. Patients first report nausea and fatigue, then progressive and irreversible cognitive deficits. To date, there is no proven therapeutic strategy to alleviate these side effects of radiotherapy. Conversely, low-dose ionizing radiation (LDIR; <1 Gy) may have beneficial effects according to the principle of hormesis. We first evaluated the effects of LDIR (3x0.1 Gy) in a model of chronic cerebral hypoperfusion (CCH) in which the underlying mechanisms are similar to radiation-induced toxicities. Exposure of the brain to LDIR after CCH preserved cognitive abilities and limited CCH-induced brain tissue damage. Then, LDIR has been proposed as a therapeutic strategy, associated or not with physical activity (PA), in order to reduce radiation-induced brain toxicities. PA was applied to the animals using a treadmill with progressive intensity until the end of the protocol (6 months). This study failed to evidence of protective effects of LDIR or PA on radiation-induced neurotoxicity in the animals, raising questions about the adequacy of the cerebral irradiation modality used. The effects of exposing the brain to X-rays by a beam crossing it from top to bottom were then compared to those occurring after cerebral irradiation crossing the brain horizontally, sparing the organs at risk in the ENT sphere. This investigation demonstrated that exposure of organs at risk in the ENT sphere is a major factor that exacerbates radiation-induced cognitive deficits. Therefore, it is important to integrate this factor into preclinical studies aimed at analyzing the effects of brain irradiation on cognitive impairments.
QUELLES SΤRAΤEGΙES DE ΡREVEΝΤΙΟΝ ΡRΙΜAΙRE ΡEUVEΝΤ ELLES EΤRE EΝVΙSAGEES ΡΟUR ΡREVEΝΙR LES RΙSQUES LΙES AUΧ ΡESΤΙCΙDES CΗEΖ LES AGRΙCULΤEURS, EΝ FRAΝCE.
Doctorant·e
BRESSON Morgane
Direction de thèse
LEBAILLY Pierre (Directeur·trice de thèse)
APOSTOLIDIS THÉMISTOKLIS (Co-directeur·trice de thèse)
APOSTOLIDIS THÉMISTOKLIS,
,
UNIVERSITE AIX MARSEILLE 3 PAUL CEZANNE
LEBAILLY Pierre,
Maître de conférences,
Université de Caen Normandie (UCN)
MIGEOT VIRGINIE,
,
UNIVERSITE RENNES 1
PARIS CHRISTOPHE,
,
UNIVERSITE RENNES 1
SENEMEAUD CECILE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
SOMAT ALAIN,
,
Université Rennes 2
Résumé
L’exposition aux pesticides augmente le risque de certaines pathologies à long-terme chez les agriculteurs. La prévention repose actuellement sur l’application de « bonnes pratiques agricoles », mal définies et éloignées des pratiques habituelles des agriculteurs. Notre objectif était de contribuer à la prévention en France, en adoptant une double approche systémique et individuelle, visant à améliorer la prise en compte des expositions réelles des agriculteurs et proposer des solutions adaptées.
Le premier volet de la thèse a étudié le caractère conservateur des modèles de prédiction des expositions professionnelles en comparant les expositions mesurées dans des divers contextes de travail habituel avec celles calculées par les modèles. Les modèles réglementaires sous-estiment les expositions des opérateurs agricoles, notamment en arboriculture, espaces verts et grandes cultures, en surestimant l’efficacité des équipements de protection individuelle et en négligeant certains déterminants d’exposition. Pour les travailleurs en réentrée/récolte, l’exposition après plusieurs jours est également sous-estimée.
Dans le second volet, après un diagnostic des pratiques de prévention des agriculteurs, une intervention multicomposante basée notamment sur des théories psychosociales et destinées à influencer les comportements, alternative à la formation Certiphyto classique, a été développée. Les agriculteurs n’adoptent pas toujours les pratiques de prévention malgré leur connaissance des risques, en raison de barrières, normes sociales et auto-efficacité perçues. Une intervention a été conçue, incluant des démonstrations pratiques, un formateur pair et des processus d’engagement et de changement de normes sociales. Son efficacité sera évaluée par des critères objectifs (expositions urinaires) et auto-rapportés (comportements, perceptions psychosociales).
Cette thèse propose d’intégrer davantage les expositions réelles des agriculteurs dans la prévention, tant dans les processus réglementaires que dans la formation pour encourager l’adoption de pratiques de protection. Nous devons poursuivre nos efforts pour atteindre d’autres travailleurs fortement exposés mais peu formés et adopter une approche pluridisciplinaire et globale pour réduire les risques des pesticides.
Abstract
Pesticide exposure increases the risk of some long-term disease among farmers. Prevention currently relies on the application of “good agricultural practices”, which are poorly defined and far from farmers’ usual practices. Our aim was to contribute to prevention in France, by adopting a dual systemic and individual approach, aimed at improving consideration of farmers’ actual exposures and proposing appropriate solutions.
The first part of this thesis studied the conservative approach of occupational exposure prediction models, by comparing exposures measured in various usual working contexts with those calculated by the models. Regulatory models underestimate the exposure of agricultural operators, particularly in fruit growing, green spaces and field crops, by overestimating the effectiveness of personal protective equipment and neglecting some exposure determinants. For re-entry/harvest workers, exposure after several days is also underestimated.
In the second part, following a diagnosis of farmers’ preventive practices, a multi-component intervention was developed, based in particular on psychosocial theories and designed to influence behavior, as an alternative to standard Certiphyto training. Farmers do not always adopt preventive practices despite their knowledge of the risks, due to perceived barriers, social norms and self-efficacy. An intervention has been designed, including practical demonstrations, a peer trainer and processes of commitment and social norm change. Its effectiveness will be assessed by objective (urinary exposures) and self-reported (behaviours, psychosocial perceptions) criteria.
This thesis proposes to integrate farmers’ actual exposures more closely into prevention, both in regulatoryprocesses and in training to encourage the adoption of protective practices. We need to continue our efforts to reach other highly exposed but poorly trained workers, and adopt a multidisciplinary and comprehensive approach to reducing pesticide risks.
Etude des mécanismes physiοpathοlοgiques de la maladie d'Alzheimer:appοrt de l'étude des variants du gène SΟRL1
Doctorant·e
CASTELOT Romain
Direction de thèse
LECOURTOIS MAGALIE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
11/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphitheatre Duménil Bâtiment Stewart de la Faculté Médecine Pharmacie12 Rue du Faubourg Martainville, 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse
BUISSON ALAIN Université de Caen Normandie (UCN)
DHENAIN MARC Commissariat À l'Energie Atomique
Membres du jurys
BUISSON ALAIN,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
DHENAIN MARC,
,
Commissariat À l'Energie Atomique
DUMONT JULIE,
,
Universite de Lille
LECOURTOIS MAGALIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
NICOLAS GAEL,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
POTIER MARIE CLAUDE,
,
Sorbonne Universite
Résumé
La maladie d'Alzheimer (MA) est la principale cause de démence dans le monde. Elle se caractérise par des dégénérescences neurofibrillaires (DNF) intraneuronales, constituées de filaments de Tau hyperphosphorylés, et des dépôts extracellulaires de peptide amyloïde bêta (Aβ) dans le cerveau des patients. Si l'agrégation extracellulaire d'Aβ était longtemps considérée comme l'événement déclencheur, des études récentes suggèrent que l'accumulation intracellulaire d'Aβ (iAβ) pourrait être un facteur initiateur de la cascade pathologique. Une régulation insuffisante des niveaux d’iAβ pourrait participer à l’initiation de la pathologie. Le gène SORL1, qui code pour la protéine SorLA, est un facteur de risque majeur de la MA. Physiologiquement, SorLA régule la production et la dégradation du peptide Aβ, jouant un rôle crucial dans la modulation des niveaux d’Aβ dans les neurones. Cependant, l'impact fonctionnel des variations génétiques de SORL1 identifiées chez les patients atteints de MA sur les niveaux d’Aβ, en particulier d’iAβ, demeure en grande partie méconnu.
Grâce à des modèles cellulaires d’iPSC et de neurones induits, nous avons montré que la perte d'expression de SORL1 ou l'expression de variants faux-sens, affectant soit l’interaction de SorLA avec Aβ soit sa maturation/transport, augmente les niveaux d’iAβ. Cette augmentation corrèle avec les propriétés de seeding d’Aβ dans les lysats cellulaires, révélant ainsi le rôle de ces variants de SORL1 dans les mécanismes précoces d’initiation de la MA. De plus, dans un modèle microglial, acteur majeur de la clairance d’Aβ, nous avons montré que la perte d’expression de SORL1 ou une altération de son interaction avec Aβ réduit la dégradation d’iAβ par la microglie. Enfin, via un test in vitro basé sur la quantification de l'ectodomaine soluble de SorLA (sSorLA), libéré dans le liquide céphalorachidien (LCR) des patients après le clivage de SorLA à la membrane, nous avons démontré une diminution significative des niveaux de sSorLA chez les patients porteurs de variations affectant le transport de SorLA. Ces résultats suggèrent que les niveaux de sSorLA dans le LCR pourraient être utilisés comme argument pour reclassifier certains variants de signification inconnue de SORL1.
Dans l'ensemble, ces travaux contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les variants de SORL1 influencent le développement de la MA, apportant de nouvelles informations sur les processus cellulaires et moléculaires précoces impliqués dans cette maladie. Ils mettent également en évidence l’importance de développer des traitements ciblant l’accumulation d’Aβ intracellulaire.
Abstract
Alzheimer’s disease (AD) is the leading cause of dementia worldwide. It is characterized by intraneuronal neurofibrillary tangles (NFTs), composed of hyperphosphorylated Tau filaments, and extracellular deposits of amyloid-beta (Aβ) peptides in the brains of AD patients. While extracellular Aβ aggregation was considered the main triggering event, recent studies suggest that intracellular Aβ (iAβ) accumulation may be an early factor in the amyloid cascade. Insufficient regulation of iAβ levels may thus contribute to the initiation of the pathology. The SORL1 gene, encoding the SorLA protein, is a major genetic risk factor for AD. Physiologically, SorLA regulates the production and degradation of Aβ, thus modulating Aβ levels in neurons. However, the functional impact of SORL1 genetic variants identified in AD patients on Aβ levels, particularly iAβ, remains largely unknown.
Using cellular models of iPSCs and induced neurons, we demonstrated that loss of SORL1 expression or expression of missense variants affecting either SorLA’s interaction with Aβ or its maturation/trafficking significantly increases iAβ levels. This increase correlates with the seeding properties of Aβ in cellular lysates, thus revealing the role of these SORL1 variants in the early mechanisms of AD initiation. Moreover, in a microglial model, a key player in Aβ clearance, we showed that loss of SORL1 expression or disrupted interaction with Aβ reduces iAβ degradation by microglia. Finally, using an in vitro assay based on the quantification of soluble SorLA ectodomain (sSorLA), released into the cerebrospinal fluid (CSF) after SorLA cleavage at the plasma membrane, we demonstrated a significant decrease in sSorLA levels in patients carrying variants affecting SorLA transport. These results suggest that sSorLA levels in the CSF could be used to reclassify certain SORL1 variants of unknown significance.
Overall, this work contributes to a better understanding of SORL1 variants influence on AD development, providing new insights into the early cellular and molecular processes involved in the disease. It also highlights the importance of developing treatments targeting intracellular Aβ accumulation.
Τélοmères et altératiοns nucléaires des spermatοzοïdes humains.
Doctorant·e
BERBY Benoit
Direction de thèse
RIVES NATHALIE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
11/12/2024 à 09:30
Lieu de la soutenance
Salle de conférence (CHB5), Centre Henri Becquerel, 5 rue Edouard Adam 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse
BENCHAIB MEHDI Université Claude Bernard - Lyon 1
BOITRELLE FLORENCE UNIVERSITE VERSAILLES ST QUENT
Membres du jurys
BENCHAIB MEHDI,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
BOITRELLE FLORENCE,
,
UNIVERSITE VERSAILLES ST QUENT
DELALANDE LECAPITAINE CHRISTELLE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
PUY VINCENT,
,
UNIVERSITE PARIS 13 PARIS-NORD
RIVES NATHALIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
RONDANINO CHRISTINE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
Résumé
Les télomères sont des structures essentielles de la biologie des eucaryotes, participant à la réplication et à la protection du génome. Ils interagissent avec le contenu nucléaire soit directes, soit via un complexe de shelterines appelé télosome. Ils raccourcissent après la division cellulaire. Les télomères spermatiques ont des rôles et une architecture spécifiques. Organisés en doublets et quadruplets, un noyau de spermatozoïde haploïde contient entre 12 et 23 signaux détectables. Raccourcis par les divisions successives, ils font l'objet d'une restauration et d'un allongement permanents dans les cellules germinales. Leur longueur varie selon les individus et les générations, interrogeant sur les facteurs impliqués.
Dans le cadre du cette thèse, nous avons étudié trois situations différentes. Premièrement, nous avons cherché à savoir si la longueur des télomères et le nombre moyen de télomères dans le noyau spermatique étaient liés au stress oxydatif et aux altérations des paramètres nucléaires parmi les hommes infertiles. Nous avons réalisé une étude prospective sur 52 hommes, avec un groupe cas de 30 hommes infertiles présentant des altérations conventionnelles des paramètres du sperme et un groupe contrôle d'hommes fertiles normozoospermiques. Le nombre moyen de télomères par tête de spermatozoïde était significativement plus élevé chez les cas (21.7 ± 4.3 versus 18.8 ± 3.0, p = 0.049) tout comme la présence d’espèces réactives de l'oxygène intracytoplasmiques et les défauts de condensation. Plus le nombre de télomères était élevé, plus il y avait de défauts de condensation de la chromatine (r = 0.29, p 0.04).
Deuxièmement, nous avons évalué l'impact du cancer du testicule et de ses traitements sur les télomères spermatiques. Nous avons réalisé une étude ancillaire sur 29 patients dans le cadre d'un projet de recherche qui suivait des patients atteints de cancer du testicule avant et après chimiothérapie ou radiothérapie adjuvante. Les patients avaient un nombre plus élevé de signaux de télomères par tête de spermatozoïde que les témoins avant et après le traitement (18.1 ± 2.7 versus 15.2 ± 1.4, p = 0.004 au diagnostic et 18.0 ± 3.2 à T24). La longueur moyenne des télomères spermatiques ne variait pas entre les groupes. Après chimiothérapie, les patients présentaient la combinaison la plus élevée de télomères extrêmement courts et le nombre le plus élevé de télomères par tête de spermatozoïde (58% versus 29% après radiothérapie).
Troisièmement, nous avons évalué les paramètres conventionnels et nucléaires (télomères et fragmentation de l'ADN) du sperme parmi une population de 50 donneurs de sperme fertiles et en bonne santé ayant donné des spermatozoïdes sur une période de 24 ans. Plus le don était ancien, plus la numération spermatique était élevée (r = 0.46, p = 001) et plus le nombre de signaux télomériques était faible (r = 0.27, p = 0.04). Les hommes plus âgés avaient une plus grande proportion de noyaux avec un nombre attendu de signaux (12-23). La distribution du nombre de télomères par tête spermatique différait entre les dons effectués avant 1998 et après 2000. Les hommes de moins de 36 ans ayant fait un don après 2000 avaient des télomères plus courts que les autres groupes.
Nous avons montré que les altérations des télomères des spermatozoïdes sont présentes parallèlement aux altérations conventionnelles du spermogramme et au cancer des testicules. Nous nous soulevons des inquiétudes concernant la longueur des télomères spermatiques chez les jeunes hommes contemporains, parallèlement à la baisse mondiale du nombre de spermatozoïdes. Les télomères des spermatozoïdes apparaissent une cible précieuse pour l'évaluation de la qualité du sperme.
Abstract
Telomeres are pivotal structures of eukaryote biology, engaged in genome replication and protection. Their interactions with nuclear content are either direct or mediated via a shelterin complex named telosome. They are known to decreased after cell division. Sperm telomeres have specific roles and architecture. Organized in doublets and quadruplets, their number expected in a haploid sperm nucleus is comprised between 12 and 23. Essential but diminished during meiosis, they are subject to permanent restauration and lengthening in germinal sperm cells. Their length varies amongst individuals and generations, interrogating about factors implicated in sperm telomere shortening and disorganization.
During the present work, we focused on three different situations. First, we investigate whether sperm telomere length and mean number of telomeres in sperm nucleus were related to oxidative stress and nuclear parameters alterations in a population of infertile males. We performed an prospective study over 52 males, with a case group of 30 infertile males presenting conventional semen parameter alterations and a control group of normozoospermic fertile males. Mean number of telomeres per sperm head was significantly elevated in infertile men with oligozoospermia (21.7 ± 4.3 versus 18.8 ± 3.0, p = 0.049) as were as intracytoplasmic reactive oxygen species and condensation defects. The higher number of telomeres, the more chromatin condensation defects were observed (r = 0.29, p 0.04).
Secondly, we assessed the impact of testicular cancer and its therapy on sperm telomeres. We performed an ancillary study of 29 patients over a research project which had followed testicular cancer patients before and after adjuvant chemotherapy and radiotherapy. Patients had a higher number of telomere signal per sperm head than control before and after treatment (18.1 ± 2.7 versus 15.2 ± 1.4, p = 0.004 at diagnosis and 18.0 ± 3.2 at T24). Mean sperm telomere length did not vary between groups. Patients who received chemotherapy had the highest combination of extremely shorts sperm telomeres and highest number of telomeres per sperm head (58% versus 29% in the radiotherapy group).
Thirdly, we assessed conventional and nuclear (telomeres and DNA fragmentation) semen parameters among a population of 50 healthy fertile sperm donor who donated spermatozoa over 24 years long timeframe. The older donation was, the higher sperm count (r = 0.46, p = 001). Older donations had less telomere signals (r = 0.27, p = 0.04). Older men had less alterations of telomere interactions and presented more sperm nucleus exhibiting the expected number of telomere signals (12-23). Distribution of telomere number per sperm head differed between donations made before 1998 and after 2000. Men under 36 who donated after 2000 had shorter telomeres than the other groups.
We showed that sperm telomere alterations are presents alongside conventional semen alterations and testicular cancer. We raised concern regarding sperm telomere length of contemporary youth, in parallel to worldwide sperm count decline. Sperm telomeres are a valuable target for semen quality evaluation.
Etude d'un appοrt en silicium sur le métabοlisme azοté et les perfοrmances agrοnοmiques du cοlza (Brassica napus L.) et du trèfle (Τrifοlium incarnatum L.) cultivés en mοnοculture et en assοciatiοn
Doctorant·e
COQUEREL Raphael
Direction de thèse
LAINE Philippe (Directeur·trice de thèse)
ETIENNE Philippe (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
10/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Caen Campus 1
Rapporteurs de la thèse
GRUBER VERONIQUE Université Paris Cité
SAVOURE ARNOULD IESS Paris
Membres du jurys
ETIENNE Philippe,
Maître de conférences,
Université de Caen Normandie (UCN)
GRUBER VERONIQUE,
,
Université Paris Cité
LAINE Philippe,
Maître de conférences,
Université de Caen Normandie (UCN)
NESI Nathalie,
,
INRA Rennes
PRUDENT MARION,
,
Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
SAVOURE ARNOULD,
,
IESS Paris
Résumé
Chaque année, plus de 3,7 millions de tonnes d'engrais azotés sont utilisées par l'agriculture française. Bien qu'étant un élément essentiel au bon développement et à la bonne croissance des plantes, la fertilisation azotée est de plus en plus décriée en raison des nombreuses nuisances aux écosystèmes et à la biodiversité qu'il induit. Le colza (Brassica napus L.) est l'une des plantes de grandes cultures les plus exigeantes en azote (N), en raison de sa faible efficience d'usage de cet élément. Dans le but de maintenir une croissance et des rendements optimaux de la culture de colza tout en limitant les apports en fertilisants azotés, il est essentiel de mettre au point de nouvelles pratiques culturales plus respectueuses de l'environnement. Dans ce contexte, l'utilisation combinée des cultures associées à base de Fabacées et de produits biostimulants constitue une alternative intéressante aux pratiques actuelles de la culture de colza. Du fait de ses nombreux effets bénéfiques lors de stress biotiques et abiotiques, le silicium (Si) semble être un biostimulant pertinent. Les objectifs de ces travaux de thèse visent à observer les effets d'un apport en Si sur (i) les performances agronomiques du colza et du trèfle en monoculture cultivés en conditions contrôlées et (ii) sur une possible potentialisation du fonctionnement de l'association colza-trèfle incarnat. Dans un premier temps, nos travaux ont permis de montrer qu'en condition de carence en soufre (S), un apport de Si s'accompagne d'une baisse du stress oxydatif et d'une modulation de l'expression des gènes codant les transporteurs racinaires de sulfate qui permet aux plantes traitées au Si d'être plus efficaces pour absorber le S lorsque celui-ci est à nouveau disponible. Dans un second temps, l'apport de Si à une culture de trèfle incarnat soumis à une carence en S ou cultivé avec une solution nutritive dépourvue d'N a un impact positif sur la nodulation et les capacités de fixation du diazote atmosphérique. Le Si induit une augmentation significative du nombre de nodules racinaires ainsi que de leur teneur en nitrogénase. En outre, l'étude du ionome et du protéome des nodules a permis de mieux comprendre les effets d'un apport en Si en montrant notamment l'accumulation d'éléments et de protéines impliqués directement ou indirectement dans la fixation de diazote atmosphérique. Enfin, nos travaux ont mis en lumière les effets bénéfiques d'un apport en Si sur une association colza-trèfle notamment en augmentant le transfert d'N de la Fabacée vers la Brassicacée et en améliorant le rendement grainier du colza.
Abstract
Over 3.7 million tonnes of N fertilizers are used in French agriculture every year. Although N fertilization is an essential element for the growth of crops, it is increasingly criticized for its harmful effects on ecosystems and biodiversity. rapeseed (Brassica napus L.) is one of the most N requiring field crops, due to its low N use efficiency. To maintain optimum the growth and the yield of rapeseed with lower N fertilizer inputs, it is crucial to develop new cultural practices more respectful of environment. In this context, the combination of rapeseed-clover intercrops and biostimulants is an interesting alternative to the current cultivation practices of rapeseed. Considering its numerous beneficial effects under biotic and abiotic stresses, Silicon (Si) appears to be a relevant biostimulant. The aim of this PhD work was to observe the effects of Si supply on (i) the agronomic performance of monoculture rapeseed and clover grown under controlled conditions, and (ii) the possible potentiation of the functioning of the rapeseed-clover intercrop. Firstly, our work has shown that under sulfur (S) deficiency conditions, the supply of Si leads to a reduction in oxidative stress and modulation of the expression of genes encoding root sulfate transporters, allowing +Si plants to take up S more efficiently when it becomes available again. Secondly, the Si supply to crimson clover subjected under S-deficiency or or grown without N in the nutrient solution, had a positive impact on nodulation and atmospheric dinitrogen fixation capacities. Si induces a significant increase in the number of root nodules and their nitrogenase content. In addition, the study of the nodule ionome and proteome has enhanced our knowledge of the benefit effects of Si supply, particularly by showing the accumulation of elements and proteins directly or indirectly involved in the fixation of atmospheric dinitrogen. Finally, our work has highlighted the beneficial effects of Si supply on a rapeseed-clover intercrop, notably by increasing the N transfer from the Fabaceae to the Brassicaceae and improving the yield of the rapeseed.
Dévelοppement d'un mοdèle préclinique chez la sοuris éveillée et stratégie thrοmbοlytique ciblée pοur l'AVC ischémique
Doctorant·e
ABIOUI MOURGUES Myriam
Direction de thèse
ORSET Cyrille (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
09/12/2024 à 11:30
Lieu de la soutenance
Salle de réunion du laboratoire
Rapporteurs de la thèse
POUGET PIERRE Directeur de recherche Institut du Cerveau
TANTER MICKAEL Directeur de recherche ESPCI PARIS
Membres du jurys
JOUTEL ANNE,
,
Institut de Psychiatrie et Neurosciences de Paris
KUBIS NATHALIE,
,
Université Paris Cité
ORSET Cyrille,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
POUGET PIERRE,
Directeur de recherche,
Institut du Cerveau
TANTER MICKAEL,
Directeur de recherche,
ESPCI PARIS
VIVIEN Denis,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
L’Accident Vasculaire Cérébral (AVC) ischémique, causé par l’obstruction d’une artère cérébrale, est l’une des principales causes de mortalité et d’invalidité dans le monde. Bien que des traitements comme le rtPA et la thrombectomie mécanique existent, seul un faible pourcentage de patients y a accès. Par ailleurs, malgré l’investissement de la recherche, les difficultés à transposer les résultats des modèles animaux aux essais cliniques humains limitent le développement de nouvelles thérapies.
Cette thèse présente un modèle d’AVC chez la souris éveillée visant à améliorer la transposabilité des études précliniques. Grâce à l’imagerie ultrasonore fonctionnelle (fUS) et à l’IRM, ce modèle permet une évaluation en temps réel des paramètres hémodynamiques ainsi qu’une analyse de la récupération fonctionnelle après l’ischémie. Nous proposons également un nouvel outil d’évaluation de la connectivité cérébrale post-AVC, apportant des informations sur la récupération cérébrale et la réponse au traitement. L’efficacité du traitement thrombolytique standard, le rtPA, a été testée, et une approche innovante de traitement ciblé a été explorée. Les résultats soulignent le potentiel de ces approches multimodales et thérapeutiques ciblées pour améliorer la prise en charge des AVC ischémiques, ouvrant la voie à de nouvelles perspectives de recherche translationnelle.
Abstract
Ischemic stroke, caused by the obstruction of a cerebral artery, is one of the leading causes of mortality and disability worldwide. Despite the availability of treatments such as rtPA and endovascular thrombectomy, only a small percentage of patients have access to these. Moreover, despite substantial research efforts, challenges in translating results from animal models to human clinical trials limit the development of new therapies.
This thesis presents a novel stroke model in awake mice to improve the translatability of preclinical studies. Through the use of functional ultrasound (fUS) and MRI, this model enables real-time assessment of hemodynamic parameters and functional recovery following ischemia. Additionally, we propose a new tool for evaluating post-stroke brain connectivity, providing insights into brain recovery and treatment response. The efficacy of the stantard thrombolytic treatment, rtPA, was evaluated, and an innovative targeted treatment approach was explored. The results underscore the potential of these multimodal imaging approaches and targeted therapies to enhance ischemic stroke management, opening new avenues for translational research.
Rοle de la paracrinie dans la physiοpathοlοgie des hyperaldοsterοnismes primaires
Doctorant·e
LOPEZ Antoine-Guy
Direction de thèse
LEFEBVRE HERVÉ (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
05/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen, UFR des Sciences et Techniques Bâtiment CURIB N°25 - 25, rue Tesnière - 76821 Mont Saint Aignan cedex
Rapporteurs de la thèse
ESPIARD STEPHANIE Universite de Lille
GROUSSIN ROUILLER LIONEL UNIVERSITE PARIS-SACLAY
Membres du jurys
ESPIARD STEPHANIE,
,
Universite de Lille
FERNANDES-ROSA FABIO LUIZ,
,
Université Paris Cité
GROUSSIN ROUILLER LIONEL,
,
UNIVERSITE PARIS-SACLAY
LEFEBVRE HERVÉ,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
LOUISET ESTELLE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
Résumé
Introduction : L’hyperaldostéronisme primaire (HAP) est une cause fréquente d’hypertension artérielle secondaire. Les mécanismes impliqués dans la physiopathologie des adénomes producteurs d’aldostérone (APA) restent partiellement élucidés. La présence d’une innervation à substance P (SP) et de récepteurs NK1 dans la zone glomérulée de la surrénale normale suggère un contrôle neurogène des cellules productrices d’aldostérone. L’objectif de ce travail est de déterminer la présence de fibres à SP et du récepteur NK1 dans une série d’APA et d’évaluer le rôle de ce neuropeptide dans la régulation de la sécrétion minéralocorticoïde.
Matériels et Méthodes : Nous avons analysé 56 tissus d'APA à l'aide de techniques moléculaires, immunohistochimiques et fonctionnelles afin de caractériser l'expression de la SP et du récepteur NK1, et d'évaluer leur impact sur la sécrétion d'aldostérone.
Résultats : Des fibres nerveuses SP-positives ont été détectées dans 90 % des tissus examinés, à la périphérie et au sein des adénomes, qui expriment également fortement le récepteur NK1. La comparaison des distributions du NK1R et de CYP11B2 en immunohistochimie a révélé que les deux protéines étaient localisées dans les mêmes régions dans 33 des 56 cas analysés. L’effet de la SP sur la production d'aldostérone a été observé dans 6 des 10 cultures d'APA, avec une réponse dose-dépendante dans un cas. L’aprépitant, un antagoniste du récepteur NK1R, a inhibé la sécrétion d'aldostérone induite par la SP dans 3 des 4 APA étudiés. Par ailleurs, nos résultats montrent que la sécrétion d'aldostérone par les tissus d'APA perifusés présente une pulsatilité spontanée, indépendante de toute stimulation externe. Après administration de SP, les profils de pulsatilité de la sécrétion d'aldostérone ont été modifiés dans 5 explants d'APA perifusés, avec une augmentation significative de l'aire sous la courbe, reflétant une augmentation globale de la sécrétion d'aldostérone.
Conclusion : Ces résultats indiquent que le système SP-ergique et le récepteur NK1 pourraient contribuer à la physiopathologie des APAs et constituer une cible thérapeutique prometteuse pour le traitement pharmacologique de l'HAP.
Abstract
Introduction: Primary aldosteronism (PA) is a common cause of secondary hypertension. The mechanisms involved in the pathophysiology of aldosterone-producing adenomas (APAs) remain partially elucidated. The presence of substance P (SP) innervation and NK1 receptors in the zona glomerulosa of normal adrenal glands suggests a neurogenic control of aldosterone-producing cells. The aim of this study is to determine the presence of SP fibers and NK1 receptors in a series of APAs and to evaluate the role of this neuropeptide in mineralocorticoid secretion regulation.
Materials and Methods: We analyzed 56 APA tissues using molecular, immunohistochemical, and functional techniques to characterize SP and NK1 receptor expression and to assess their impact on aldosterone secretion.
Results: SP-positive nerve fibers were detected in 90% of the examined tissues, both at the periphery and within the adenomas, which also strongly expressed the NK1 receptor. Comparative analysis of NK1R and CYP11B2 distributions via immunohistochemistry revealed that both proteins were localized in the same regions in 33 of the 56 cases analyzed. SP’s effect on aldosterone production was observed in 6 out of 10 APA cultures, with a dose-dependent response in one case. Aprepitant, an NK1R antagonist, inhibited SP-induced aldosterone secretion in 3 of the 4 APAs studied. Furthermore, our results show that aldosterone secretion by perifused APA tissues exhibited spontaneous pulsatility, independent of any external stimulation. Following SP administration, the pulsatility profiles of aldosterone secretion were altered in 5 perifused APA explants, with a significant increase in the area under the curve, reflecting an overall increase in aldosterone secretion.
Conclusion: These findings indicate that the SP-ergic system and NK1 receptor may contribute to APA pathophysiology and represent a promising therapeutic target for the pharmacological treatment of PA.
Develοpment οf a theranοstic agent fοr micrοthrοmbοsis during ischemic strοke
Doctorant·e
PICOT Audrey
Direction de thèse
BONNARD Thomas (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
04/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
GIP Cycéron, Boulevard Henri Becquerel 14000 CAEN, salle Jules Horowitz
Rapporteurs de la thèse
CANET SOULAS EMMANUELLE Université Claude Bernard - Lyon 1
WEGENER SUSANNE University Hospital Zurich
Membres du jurys
BONNARD Thomas,
Chargé de recherche,
Université de Caen Normandie (UCN)
BRECHMANN MARKUS,
Directeur de recherche,
CSL BEHRING
CANET SOULAS EMMANUELLE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
DECUZZI PAOLO,
Directeur de recherche,
Italian Institute of Technology
VIVIEN Denis,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
WEGENER SUSANNE,
,
University Hospital Zurich
Résumé
De nouvelles études suggèrent que l'accident vasculaire cérébral ischémique est fréquemment associé à la formation de microthrombi dans la microcirculation corticale. Ces microthrombi sont associés à une augmentation de la taille de la lésion, à un déclin cognitif et à la démence. Il est difficile de prendre en charge ces microthrombi car les méthodes d'imagerie actuelles ne permettent pas de les détecter. Pour y remédier, un nouvel agent théranostique a été développé, les IO@PDA@tPA, combinant des microparticules d'oxyde de fer (IO) enrobées de polydopamine (PDA) et conjuguées avec l’activateur tissulaire du plasminogène (r-tPA). Ce nouvel agent a montré son efficacité in vitro, non seulement sur la lyse de caillots, mais également sur les espèces réactives de l'oxygène qui sont significativement moins exprimées par les neurones soumis à une privation d'oxygène et de glucose. In vivo, l'administration des IO@PDA@tPA à un quart de la dose standard de r-tPA a permis la visualisation et la dégradation des microthrombi, détectées par imagerie par résonance magnétique (IRM) pondérée en T2*. Ce traitement a réduit de manière significative la taille de la lésion et favorisé la recanalisation 24 heures après le début de l'AVC. Dans un modèle d'AVC ischémique chez la souris hyperglycémique, les IO@PDA@tPA ont montré une efficacité similaire à celle du r-tPA sans augmenter le risque hémorragique, une complication courante du r-tPA libre. De plus, une récupération fonctionnelle complète a été observée cinq jours après l'AVC. Ainsi, les IO@PDA@tPA représentent un outil théranostique prometteur pour cibler les microthrombi cérébraux, réduire la dose de r-tPA nécessaire et les effets secondaires associés.
Abstract
There is emerging evidence suggesting that ischemic stroke is frequently associated with the formation of microthrombi in downstream microcirculation. These microthrombi are associated with increased lesion size, cognitive decline, and dementia. Unfortunately, these microthrombi are difficult to detect with current imaging methods. To address this, a novel theranostic agent was developed, IO@PDA@tPA, combining iron oxide microparticles (IO) coated with polydopamine (PDA) and conjugated with recombinant tissue-type plasminogen activator (r-tPA). This agent exhibits in vitro clot lysis activity and reduces reactive oxygen species in neurons under oxygen-glucose deprivation. In vivo, administration of IO@PDA@tPA at one-quarter of the standard r-tPA dose enabled microthrombi visualization and degradation as detected by T2*-weighted magnetic resonance imaging (MRI). This treatment significantly reduced lesion size and promoted recanalization 24 hours after stroke onset. In a hyperglycemic mouse model of IS, the agent showed similar efficacy compared to r-tPA without increasing hemorrhagic risk, a common complication of free r-tPA. Additionally, full functional recovery was observed within five days post-stroke. Thus, IO@PDA@tPA represents a promising theranostic tool for targeting cerebral microthrombi, reducing the required r-tPA dose and associated side effects.
Utilisatiοn de tests fοnctiοnnels pοur la prédictiοn de la répοnse des cancers οvariens à la chimiοthérapie cοnventiοnnelle et aux inhibiteurs de ΡARΡ : intérêt des οrganοides tumοraux
Doctorant·e
THOREL Lucie
Direction de thèse
POULAIN Laurent (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
02/12/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Centre François Baclesse
Rapporteurs de la thèse
MARANGONI ELISABETTA INSTITUT CURIE PARIS
MARTIN SOPHIE Université de Strasbourg
Membres du jurys
GAGGIOLI CEDRIC,
Directeur de recherche,
UNIVERSITE NICE SOPHIA ANTIPOLIS
MARANGONI ELISABETTA,
,
INSTITUT CURIE PARIS
MARTIN SOPHIE,
,
Université de Strasbourg
POULAIN Laurent,
Directeur de recherche,
Université de Caen Normandie (UCN)
ROUZIER ROMAN,
,
Centre François Baclesse de Caen
VINCENT AUDREY,
,
Institut ONCOLille
WEISWALD Louis-Bastien,
Chercheur HDR,
Centre François Baclesse de Caen
Résumé
Les cancers ovariens constituent la deuxième cause de décès par cancers gynécologiques dans le monde, principalement en raison d'un diagnostic tardif associé au développement de résistances à la chimiothérapie. Environ la moitié de ces cancers présentent des altérations dans la recombinaison homologue (RH), ce qui les rend sensibles aux inhibiteurs des protéines PARP (PARPi), impliquées dans la réparation de l'ADN. Cependant, identifier les patientes répondeuses à la chimiothérapie et sélectionner celles éligibles aux PARPi demeure un défi pour les cliniciens. Dans ce contexte, l'utilisation de tumoroïdes pour des tests fonctionnels prédictifs représente une approche prometteuse pour orienter les choix thérapeutiques en première ligne et au-delà. L'objectif de cette thèse est d'étudier la faisabilité de tests fonctionnels basés sur des tumoroïdes afin d'évaluer leur applicabilité potentielle en médecine de précision. L’établissement d'un panel de tumoroïdes issus de divers sous-types histologiques ovariens a permis de démontrer que ces modèles récapitulent les caractéristiques histologiques et moléculaires de leurs tumeurs d'origine. Suite aux test fonctionnels d’exposition directe des tumoroïdes à des traitements de 1ère et 2nde ligne, nous avons pu montrer que ces modèles présentent des réponses hétérogènes aux traitements et notamment que les modèles tumoroïdes identifiés par le test prédictif comme sensibles au carboplatine provenaient principalement de patientes répondeuses. Parallèlement, nous avons étudié les résultats d'un test fonctionnel évaluant le statut RH, le test RECAP et avons démontré que ce test était complémentaire à la méthode actuelle de détermination du statut RH, qui repose sur des techniques de séquençage NGS. Bien que des investigations à plus grande échelle soient nécessaires pour confirmer le potentiel des tumoroïdes, ces résultats fournissent des arguments supplémentaires en faveur de l'utilisation des tumoroïdes ovariens dans un contexte de médecine de précision.
Abstract
Ovarian cancers are the second leading cause of death from gynecological cancers worldwide, primarily due to late diagnosis combined with the development of resistance to chemotherapy. Approximately half of these cancers exhibit alterations in homologous recombination (HR), making them sensitive to PARP protein inhibitors (PARPi), which are involved in DNA repair. However, identifying patients who respond to chemotherapy and selecting those eligible for PARPi remains a challenge for clinicians. In this context, the use of patient-derived tumor organoids (PDTO) for predictive functional testing represents a promising approach to guide therapeutic choices in first-line treatment and beyond. The aim of this thesis is to study the feasibility of functional tests based on PDTO to evaluate their potential applicability in precision medicine. Establishing a panel of PDTO derived from various ovarian histological subtypes has demonstrated that these models recapitulate the histological and molecular characteristics of their tumors of origin. Following direct exposure functional tests of the tumor organoids to first- and second-line treatments, we showed that these models exhibit heterogeneous responses to treatments, and particularly that PDTO identified by the predictive test as sensitive to carboplatin mainly originated from responding patients. Additionally, we investigated the results of a functional test assessing HR status, the RECAP test, and demonstrated that this test is complementary to the current method for determining HR status, which relies on NGS sequencing techniques. Although larger-scale investigations are needed to confirm the potential of tumor organoids, these results provide further support for the use of ovarian tumor organoids in the context of precision medicine.
Validatiοn préclinique et clinique d’une nοuvelle technique nοn invasive de mesure de l’élasticité du myοcarde
Doctorant·e
SALOUX Eric
Direction de thèse
MANRIQUE Alain (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
27/11/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Faculté de CAEN
Rapporteurs de la thèse
BERNARD ANNE CHU de Tours
DONAL ERWAN Centre Hospitalier Universitaire de Rennes
Membres du jurys
BERNARD ANNE,
,
CHU de Tours
DONAL ERWAN,
,
Centre Hospitalier Universitaire de Rennes
ELTCHANINOFF HÉLÈNE,
,
CHU de ROUEN
MANRIQUE Alain,
,
CHU de Caen
PASQUET AGNÈS,
,
Institut Cardiovasculaire Saint-Luc-UCL
TOURNOUX FRANCOIS,
,
McGILL University, MONTREAL
Résumé
L’élastographie ultrasonore est une technique qui a fait ses preuves en clinique depuis près de 10 ans pour explorer la dureté des organes statiques superficiels comme le foie le sein. Son application à l’étude des caractéristiques mécaniques du cœur est très récente et n’a fait l’objet que de quelques preuves de concept expérimentales chez l’animal et chez l’Homme. Dans ce travail, nous avons évalué in vitro, sur un modèle animal et chez l'homme atteint de sténose aortique, l'imagerie Shear Wave Elastography dans une version adaptée au cœur à partir de séquences cliniques conçues pour des organes statiques. Nous avons montré sur fantôme que les mesures réalisées à l’aide des séquences cardiaque sur sonde linéaires étaient concordantes avec les séquences de référence, alors que les mesures avec la sonde sectorielle n'étaient interprétables qu'entre 4 et 10 cm, et présentaient un champ de mesure homogène. Dans le modèle animal, nous avons montré que la rigidité systolique était affectée par les conditions de charge et corrélée à la contractilité, alors que la rigidité diastolique était indépendante des conditions de charge, de la contractilité et de la fréquence cardiaque avec une bonne concordance intra et inter animale. Chez l'homme, nous avons confirmé la nature dynamique de la dureté myocardique avec un rapport systole/diastole de 3,5, montré que la rigidité diastolique du myocarde était significativement plus élevée en cas de sténose aortique et significativement corrélée au remodelage du ventricule gauche, à la sévérité de l'obstruction aortique et à la précharge ventriculaire. Ces résultats prometteurs montrent le bénéfice clinique potentiel de cette modalité si elle était largement mise en œuvre sur des machines commerciales.
Abstract
Ultrasonic elastography is a validated technique used for almost 10 years to evaluate the stiffness of superficial static organs such as the liver and the breast. Its application to the study of the mechanical characteristics of the heart is very recent, and has been the subject of only a few experimental proof of concept studies in animals and humans. In this work, we evaluated Shear Wave Elastography imaging in a version adapted to the heart from clinical sequences designed for static organs, successively in vitro, in an animal model and in humans with aortic stenosis,. In the phantom study, we showed that measurements with cardiac sequences and linear probes were consistent with reference sequences, whereas measurements with the sectorial probe were only interpretable between 4 and 10 cm, and presented a homogeneous measurement field. In the animal model, we showed that systolic stiffness was affected by loading conditions and correlated with contractility, while diastolic stiffness was independent of loading conditions, contractility short ischemia and heart rate, with good intra- and inter-animal agreement. In humans, we confirmed the dynamic nature of myocardial stiffness with a systole/diastole ratio of 3.5, showed that diastolic myocardial stiffness was significantly higher in aortic stenosis and significantly correlated with left ventricular remodeling, severity of aortic obstruction and ventricular preload. These promising results demonstrate the potential clinical benefit of this modality if widely implemented on commercial systems.
Ιmagerie mοléculaire utilisant des micrοparticules d'οxyde de fer pοur la détectiοn de l'inflammatiοn cardiaque (par Ιmagerie par Résοnance Μagnétique) et de l'inflammatiοn pulmοnaire (par Ιmagerie à Ρarticules Μagnétiques - ΙΡΜ οu ΜΡΙ)
Doctorant·e
PEDRON Swannie
Direction de thèse
MILLIEZ Paul-Ursmar (Directeur·trice de thèse)
BONNARD Thomas (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
27/11/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
CYCERON
Rapporteurs de la thèse
LEMARIE CATHERINE Universite Bret. Occidentale Ubo
MONTAGNE AXEL Directeur de recherche Université Edinbourg
Membres du jurys
BONNARD Thomas,
Chargé de recherche,
Université de Caen Normandie (UCN)
DACHER JEAN-NICOLAS,
,
CHU de ROUEN
JAKAB TOTH EVA,
,
Centre de Biophysique Moléculaire - Orléans
LEMARIE CATHERINE,
,
Universite Bret. Occidentale Ubo
MILLIEZ Paul-Ursmar,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
MONTAGNE AXEL,
Directeur de recherche,
Université Edinbourg
VIVIEN Denis,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
Les méthodes d'imagerie classiques comme l'IRM cardiaque et le scanner thoracique sont couramment utilisées pour le diagnostic des maladies cardiovasculaires et pulmonaires. Cependant, elles ne permettent que l’identification des retentissements fonctionnels et anatomiques, et la détection de la composante inflammatoire impliquée dans ces pathologies reste perfectible. Dans ces travaux de thèse, nous développons une nouvelle approche d’imagerie moléculaire appelée « immuno-IRM », qui cible les molécules d'adhésion endothéliales impliquées dans le recrutement des leucocytes vers les sites inflammatoires. En utilisant des microparticules d’oxyde de fer conjuguées à un anticorps VCAM-1 (MPIO@αVCAM-1), nous avons évalué la capacité de l’immuno-IRM à détecter in vivo et de manière spécifique l’inflammation cardiaque dans des modèles animaux de dysfonction cardiaque septique et de myocardite auto-immune expérimentale (EAM). Nous comparons notamment l’efficacité de l’immuno-IRM pour révéler l’inflammation cardiaque par rapport au rehaussement tardif au gadolinium, utilisé en clinique et considéré comme la méthode de référence (« gold standard ») pour le diagnostic de la myocardite. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons développé l’utilisation d’un nouvel appareil d’imagerie appelé « Imagerie à Particules Magnétiques » (IPM), qui repose sur la détection de particules d’oxyde de fer pour créer des images corps entier, sans utiliser de rayonnements ionisants. À travers des modèles de sepsis et de maladie respiratoire infectieuse, nous avons montré que l’IPM couplée à l’utilisation de MPIO@αVCAM-1 était un outil rapide, sensible et non invasif permettant la détection de l’inflammation pulmonaire. Nos données apportent les premiers éléments permettant d’envisager, à terme, l’application de l’immuno-IRM et de l’IPM pour le diagnostic de pathologies inflammatoires cardiaques et pulmonaires.
Abstract
Conventional imaging methods such as cardiac MRI and thoracic CT scans are commonly used for diagnosing cardiovascular and pulmonary diseases. However, they only identify functional and anatomical abnormalities, and detecting the inflammatory component involved in these pathologies remains challenging. In this thesis, we develop a new molecular imaging approach called "immunoMRI," which targets endothelial adhesion molecules involved in recruiting leukocytes to inflammatory sites. Using iron oxide microparticles conjugated with a VCAM-1 antibody (MPIO@αVCAM-1), we assessed the ability of immuno-MRI to specifically detect cardiac inflammation in vivo in animal models of septic cardiac dysfunction and experimental autoimmune myocarditis (EAM). We also compared the effectiveness of immuno-MRI in detecting cardiac inflammation to late gadolinium enhancement, which is used in clinical practice and considered the gold standard for myocarditis diagnosis. In the second part of this work, we developed the use of a new imaging device called "Magnetic Particle Imaging" (MPI), which detects iron oxide particles to create whole-body images without using ionizing radiation. Through models of sepsis and infectious respiratory disease, we demonstrated that MPI coupled with MPIO@αVCAM-1 is a rapid, sensitive, and non-invasive tool for detecting pulmonary inflammation. Our data provide the first evidence suggesting the potential future application of immuno-MRI and MPI for diagnosing inflammatory cardiac and pulmonary conditions.
Etude de l’intérêt de la prοtοnthérapie en cοmparaisοn à la radiοthérapie par rayοns-x pοur atténuer la lymphοpénie radiο-induite dans un cοntexte d’irradiatiοn cérébrale
Doctorant·e
COUPEY Julie
Direction de thèse
VALABLE Samuel (Directeur·trice de thèse)
LEBLOND Marine (Co-encadrant·e de thèse)
GASCHET JOELLE Nantes Université
MIRJOLET CÉLINE Centre Georges François Leclerc
Membres du jurys
DAEFFLER LAURENT,
Chargé de recherche,
Institut Hubert Curien
GASCHET JOELLE,
,
Nantes Université
MIRJOLET CÉLINE,
,
Centre Georges François Leclerc
ROUSSEAU Marc,
,
Laboratoire de Physique corpusculaire de Caen
THARIAT Juliette,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
VALABLE Samuel,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
La radiothérapie cérébrale par rayons-x fait partie intégrante du traitement conventionnel des tumeurs cérébrales de haut grade ou encore des tumeurs de la tête et du cou. Leur microenvironnement immunosuppressif et la lymphopénie radio-induite (LRI) sévère sont associés à une réduction de la survie, et à une diminution de la réponse à la radiothérapie. La LRI est dépendante de facteurs dosimétriques, tels que le volume d’irradiation et le nombre de fractions de radiothérapie mais aussi du genre et de l’âge des patients. Elle contribue également à expliquer l’échec des immunothérapies, qui visent à produire des lymphocytes T effecteurs anti-tumoraux chez le patient. Compte tenu de ses propriétés balistiques, la protonthérapie présente des risques de radiotoxicité limités. Cependant, les effets d’une irradiation cérébrale par protons sur l’immunité résidente et circulante sont peu connus. Ce projet de recherche translationnel a donc eu pour objectif de caractériser la LRI en réponse aux rayons-x et d’étudier l’intérêt des protons pour épargner l’immunité systémique. Notre étude préclinique a montré, après irradiation cérébrale par rayons-x d’un modèle murin non pathologique, que la lymphopénie se met en place dès 12 heures et qu’elle touche sévèrement les lymphocytes B, T, les NK et les sous-populations T CD4+ et T CD8+ ainsi que les myéloïdes Leur récupération dans le temps est dépendante du sous-type cellulaire. D’un point de vue balistique, l’utilisation d’un faisceau horizontal de rayons-x, épargnant les artères cérébrales nourricières et ganglions lymphatiques cervicaux (GLC), ne fait que décaler la LRI dans le temps, qui touche les lymphocytes T à 8 jours après irradiation cérébrale. A l’inverse, les protons ont un effet conservateur sur les lymphocytes et les myéloïdes circulants. En parallèle, nos travaux de modélisations mathématiques, réalisés à partir des données précliniques ont montré que l’exposition des GLC contribue de manière significative à la lymphopénie. En outre, les rayons-x ou protons ont induit un effet différent sur les taux plasmatiques de cytokines associés aux variations des leucocytes après irradiation cérébrale par rayons-x et protons. Les analyses immunohistochimiques montrent une réaction inflammatoire par les rayons-x ainsi qu’une activation astrocytaire locales après irradiation par rayons-x et protons mais pas d’atteinte de la barrière hémato-encéphalique. Dans notre modèle syngénique murin de glioblastome, la LRI est mesurée en présence de la tumeur seule et accrue en cas d’irradiation cérébrale par rayons-x. Au-delà d’effets locaux, nous avons mesuré une diminution drastique des T CD3+, CD4+, CD8+ et LB à 12 heures et 45 jours après irradiation par rayons-x dans les GLC et la rate. Notre étude clinique a confirmé une LRI de grade 3, voire 4 chez les patients ayant reçu une radiothérapie par rayons-x à 2 et 6 semaines après le début du protocole. Contrairement à la préclinique, celle-ci est également observée chez les patients ayant reçu une protonthérapie, avec la même sévérité mais une récupération plus précoce. L’étude des cartes de dosimétrie confirme l’association des GLC se trouvant dans le champ d’irradiation du faisceau à la sévérité de la LRI. Collectivement, ces éléments suggèrent que des facteurs solubles sont transmis des GLC irradiés aux organes lymphoïdes secondaires (OLS), conduisant à une LRI. Les OLS constituent donc une cible thérapeutique pour la combinaison de la protonthérapie à l’immunothérapie afin d’améliorer la réponse au traitement et le pronostic des patients atteints de tumeurs cérébrales de haut grade.
Abstract
Brain x-ray radiotherapy is an integral part of conventional treatment of high-grade brain tumors and head and neck tumors. Their immunosuppressive microenvironment and severe radiation-induced lymphopenia (RIL) are associated with reduced survival, and diminished response to radiotherapy. LRI is dependent on dosimetric factors, such as irradiation volume and number of radiotherapy fractions, as well as on patient gender and age. It also contributes to explain the failure of immunotherapies, which aim to produce anti-tumor effector T lymphocytes in the patient. Given its ballistic properties, proton therapy presents limited risks of radiotoxicity. However, little is known about the effects of proton brain irradiation on resident and circulating immunity. The aim of this translational research project was therefore to characterize LRI in response to x-rays, and to investigate the potential of protons to spare systemic immunity. Our preclinical study showed, after brain irradiation with x-rays in a non-pathological mouse model, that lymphopenia set in as early as 12 hours, severely affecting B, T, and NK cells and CD4+ and CD8+ T subpopulations, as well as myeloid cells. From a ballistic point of view, the use of a horizontal beam of x-rays, sparing the cerebral feeder arteries and cervical lymph nodes (CLN), only shifted the RIL in time, decreasing T lymphocytes at 8 days after brain exposure. Conversely, protons brain exposure had a conservative effect on circulating lymphocytes and myeloid cells. In parallel, our mathematical modelling work, based on preclinical data, showed that CLN exposure contributed significantly to lymphopenia. In addition, x-rays and protons induced a different effect on plasma cytokine levels that are associated with leukocyte variations after x-ray and proton brain irradiation. Immunohistochemical analyses showed an increase inflammatory response to x-rays as well as local astrocytic activation after x-ray and proton irradiation, but no damage to the blood-brain barrier. In our syngeneic mouse model of glioblastoma, LRI was measured in the presence of tumor alone and increased with brain x-ray irradiation. Beyond local effects, we measured a drastic decrease in CD3+, CD4+, CD8+, and B and T cell quantification at 12 hours and 45 days after x-ray brain irradiation in CLN and spleen. Our clinical study confirmed a grade 3 or even 4 RIL in patients who received x-ray brain radiotherapy at 2- and 6-weeks post-treatment. Contrary to preclinical data, this was also observed in patients who received proton therapy, with the same severity but earlier recovery. The study of dosimetry maps confirmed the association of CLNs in the beam irradiation field with RIL severity. Collectively, these findings suggested that soluble factors are transmitted from irradiated CLNs to secondary lymphoid organs (SLO), leading to RIL. SLOs therefore represent a therapeutic target for combining proton therapy with immunotherapy to improve treatment response and prognosis in patient with high-grade brain tumors.
Evaluatiοns de nοuvelles mοdalités d'analyse des effets indésirables dans les essais cliniques : applicatiοn au cancer de l'οvaire
Doctorant·e
COQUAN Elodie
Direction de thèse
JOLY FLORENCE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
18/11/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Caen (Centre François Baclesse
Rapporteurs de la thèse
FILLERON THOMAS Chercheur HDR Oncopole claudius regaud IUCT-O
KURTZ JEAN-EMMANUEL Institut de cancérologie Strasbourg Europe
Membres du jurys
FILLERON THOMAS,
Chercheur HDR,
Oncopole claudius regaud IUCT-O
FITENI FREDERIC,
Maître de conférences HDR,
Institut de Cancérologie du Gard/CHU de Nimes
JOLY FLORENCE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
KURTZ JEAN-EMMANUEL,
,
Institut de cancérologie Strasbourg Europe
LEQUESNE JUSTINE,
Chercheur,
Centre François Baclesse de Caen
ROUZIER ROMAN,
,
Centre François Baclesse de Caen
Résumé
En cancérologie, l’évaluation de la tolérance des traitements reste un challenge. L'arrivée de nouvelles thérapies administrées de façon chronique, nécessite une adaptation des méthodes d'analyse des effets indésirables. Une revue de synthèse de la littérature sur les publications d’essais randomisés et contrôlés ayant évalué un traitement de maintenance dans le cancer de l'ovaire a permis de montrer l'hétérogénéité de la publication des données de tolérance. Dans cette méta-analyse, les traitements expérimentaux étaient associés à une augmentation de la toxicité, y compris de faible grade, par rapport aux bras contrôle. Nous avons ensuite créé 4 scores de toxicité intégrant l’aspect cumulatif, la sévérité et la durée des toxicités et nous avons évalué leur relation avec la qualité de vie (QDV) des patientes dans 2 études de phase III. Dans l’étude AURELIA évaluant le bevacizumab en association avec la chimiothérapie dans le cancer de l’ovaire résistant aux sels de platine, nous avons ainsi mis en évidence l'impact des toxicités de bas grade et des toxicités symptomatiques sur la QDV des patientes. Puis, nous avons analysé les données de toxicités de l’étude PAOLA-1 évaluant l'association du bevacizumab avec l’olaparib en situation de maintenance en première ligne du cancer de l’ovaire et nous avons montré que les toxicités de bas grade avaient une durée prolongée et un impact sur la dose-intensité du traitement et sur la QDV des patientes.
Les nouveaux essais cliniques en cancérologie doivent reporter les toxicités de bas grade afin de mieux refléter le bénéfice clinique des traitements.
Abstract
In oncology, assessing the treatments’ safety remains a challenge. The development of new therapies administered on a chronic basis implies that methods for analysing adverse events need to be adapted. A review of the literature on publications of randomised controlled trials evaluating maintenance treatment in ovarian cancer showed the heterogeneity of safety data reporting. In this meta-analysis, compared with control arms, experimental treatments were associated with an increased toxicity, including low-grade toxicity. We then created 4 toxicity scores including the cumulative aspect, severity and duration of toxicities and assessed their relationship with patients' quality of life (QOL) in 2 phase III studies. In the AURELIA study evaluating bevacizumab in combination with chemotherapy in platinum-resistant ovarian cancer, we highlighted the impact of low-grade and symptomatic toxicities on patients' QOL. We then analysed the toxicity data from the PAOLA-1 study evaluating the combination of bevacizumab with olaparib in the first-line maintenance setting for ovarian cancer and showed that low-grade toxicities had a long duration and impact the dose-intensity of treatment and patients' QOL.
New clinical trials in oncology must report low-grade toxicities in order to better reflect the clinical benefit of treatments.
Deep learning fοr the simulatiοn, recοnstructiοn & prοjectiοn οf grοundwater level variatiοns
Doctorant·e
CHIDEPUDI Sivaramakrishnareddy
Direction de thèse
MASSEI NICOLAS (Directeur·trice de thèse)
JARDANI ABDERRAHIM (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
14/11/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
MONT SAINT AIGNAN
Rapporteurs de la thèse
DE DREUZY JEAN-RAYNALD UNIVERSITE RENNES 1
SHAIK REHANA
Membres du jurys
DE DREUZY JEAN-RAYNALD,
,
UNIVERSITE RENNES 1
DORFLIGER NATHALIE,
,
HENRIOT ABEL,
,
Bureau de Recherches Geologiques et Minieres
JARDANI ABDERRAHIM,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
KOCH JULIAN,
,
LIESCH TANJA,
,
Université de Karlsruhe (ALLEMAGNE)
MASSEI NICOLAS,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
SHAIK REHANA,
,
Résumé
Des simulations précises du niveau des eaux souterraines (GWL) sont indispensables pour générer les reconstructions et les projections servant à analyser les tendances et la variabilité historiques et futures des eaux souterraines à long terme. Dans cette thèse, nous étudions l'utilisation d'approches d'apprentissage profond (DL) pour les simulations, reconstructions et projections du niveau des eaux souterraines, en mettant l'accent sur les questions liées à la représentation de la variabilité à basse fréquence interannuelle à décennale, et en utilisant divers produits de réanalyses climatiques et sorties de GCM. Une approche de pré-traitement par ondelettes assistant les modèles DL a été développée, en particulier à partir de transformée en ondelettes discrète à chevauchement maximal (MODWT) en une étape de décomposition les signaux d'entrée. Les modèles récurrents à mémoire long- et court- terme (LSTM) et leurs développements plus récents (unité récurrente à porte GRU et LSTM bidirectionnels BiLSTM) ont été plus spécifiquement utilisés et évalués, pour développer des approches d’apprentissage à station unique et à stations multiples. Les résultats de l'approche à station unique ont indiqué que les modèles GRU assistés par MODWT permettaient d'extraire des informations à basse fréquence et surpassaient considérablement les modèles « simples » (i.e. sans pré-traitement) dans la simulation des GWL, en particulier pour les GWL de type inertiel. La méthode SHAP a été utilisée pour appréhender l’interprétabilité des résultats des modèles et le fonctionnement des modèles eux-mêmes, mettant ainsi notamment en évidence les caractéristiques d'entrée les plus importantes. Pour les reconstructions GWL à long terme, les modèles DL ont été construits en utilisant les ensembles de données de réanalyse climatique ERA5 et ERA20C du centre européen de prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF), permettant des reconstructions jusqu'en 1940 et 1900, respectivement. Ces modèles basés ont pu capturer avec succès la variabilité multidécennale dans tous les niveaux de nappe reconstruits, un enjeu important en contexte de changement climatique dans la mesure où la variabilité multidécennale peut fortement interférer avec les effets du changement climatique. Plusieurs approches d’apprentissage multi-stations et de clustering ont été utilisées pour les simulations GWL à grande échelle, intégrant des variables climatiques dynamiques et des caractéristiques statiques des aquifères. Les modèles spécifiquement entraînés sur différents types de GWL, regroupés sur la base de leurs propriétés spectrales, ont obtenu des résultats significativement meilleurs que ceux entraînés sur l'ensemble des données. Enfin, un modèle GRU multi-stations entraîné pour chaque type de GWL avec un prétraitement MODWT avec correction des effets de bord (BC-MODWT) a été utilisé pour générer des projections jusqu'en 2100. Les changements futurs indiquent des tendances à la baisse des niveaux et de la variabilité des eaux souterraines, s'intensifiant de SSP2-4.5 à SSP5-8.5, malgré des niveaux des eaux souterraines projetés plus élevés en moyenne par rapport à la période historique dans tous les scénarios. Nous expliquons ce résultat apparemment contre-intuitif par le fait que les niveaux projetés sont systématiquement bien plus élevés en début de période future (jusqu’à ~2050) par rapport à la période historique. Nos résultats indiquent enfin que la variabilité des aquifères de type annuel a augmenté pour tous les scénarios d’émission.
Abstract
Accurate groundwater level (GWL) simulations facilitate reconstructions and projections for analysing historical and future groundwater trends and variability at the decadal scale. In this thesis, we investigate the use of deep learning (DL) approaches for GWL simulations, reconstructions, and projections, with a focus on capturing low-frequency variability and leveraging climate reanalysis and GCM model outputs. A wavelet-assisted DL framework was developed, using the Maximal Overlap Discrete Wavelet Transform (MODWT) as a pre-processing step to decompose input signals. We specifically evaluated advanced DL models, including Long Short-Term Memory (LSTM), Gated Recurrent Unit (GRU), and Bidirectional LSTM (BiLSTM), for single-station and multi-station approaches. The single station approach results indicated that MODWT-assisted GRU models allowed for extracting low-frequency information and significantly outperformed standalone models in simulating GWLs, particularly for inertial-type GWL. The Shapley Additive Explanations (SHAP) technique was used to interpret model outputs and highlight important input features. For long-term GWL reconstructions, DL models were trained on ERA5 and ERA20C climate reanalysis datasets, enabling reconstructions up to 1900 and 1940, respectively. These DL-based models were able to capture multi-decadal variability in all reconstructed GWLs. Several multi-station training approaches and clustering were used for large-scale GWL simulations, incorporating dynamic climatic variables and static aquifer characteristics. Models specifically trained on different GWL types, clustered by spectral properties, performed significantly better than those trained on the whole dataset. Finally, A multi-station GRU model trained for each GWL type with boundary-corrected MODWT (BC-MODWT) pre-processing was used to generate projections until 2100. Future changes show decreasing trends in groundwater levels and variability, intensifying from SSP2-4.5 to SSP5-8.5, despite projected groundwater levels being higher on average compared to the historical period in all scenarios. We explain this seemingly counter-intuitive result by the fact that projected levels are systematically much higher at the beginning of the future period (up to ~2050) compared to the historical period. Finally, our results indicate that the variability of annual-type aquifers has increased for all emission scenarios.
ΡRΙSE EΝ CΟΜΡΤE DE L'ACCESSΙBΙLΙΤE SΡAΤΙALE AUΧ SΟΙΝS DAΝS L'EΤUDE DES ΙΝEGALΙΤES SΟCΙΟ ΤERRΙΤΟRΙALES EΝ CAΝCERΟLΟGΙE
Doctorant·e
GARDY Josephine
Direction de thèse
DEJARDIN Olivier (Directeur·trice de thèse)
BRYERE Josephine (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
13/11/2024 à 13:00
Lieu de la soutenance
Centre François Baclesse
Rapporteurs de la thèse
DELPIERRE CYRILLE Directeur de recherche CERPOP de Toulouse
MENVIELLE GWENN Université Paris-Saclay
Membres du jurys
BELOT AURELIEN,
,
London school hygiene Tropical Medicine
BOUVIER ANNE MARIE,
,
Universite de Bourgogne
BRYERE Josephine,
Maître de conférences,
Université de Caen Normandie (UCN)
DEJARDIN Olivier,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
DELPIERRE CYRILLE,
Directeur de recherche,
CERPOP de Toulouse
MENVIELLE GWENN,
,
Université Paris-Saclay
Résumé
L'influence de l'accessibilité géographique sur la survie des patients atteints d’un cancer a fait l'objet d’un nombre restreint d'études. La plupart de ces recherches se sont concentrées sur l'accès aux centres de soins de référence, en utilisant la mortalité globale et en se limitant à des localisations cancéreuses spécifiques.
L’objectif de cette thèse était d’étudier l’influence des inégalités socioterritoriales de santé sur la survie des patients atteints de cancer en France entre 2013 et 2015, en utilisant les données des registres de cancer français du réseau FRANCIM. L’effet de l’environnement social et de l’accessibilité aux soins primaires et aux soins secondaires a été étudié sur la survie par le biais de 3 études dans cette thèse.
Concernant les 10 localisations solides les plus fréquentes en France, notre étude a permis d’identifier un effet de l’environnement socio-territorial pour la plupart de ces localisations. Les patients ayant une moins bonne accessibilité aux soins primaires, mesurée par les indices SCALe ou APL, ont un excès de mortalité plus élevé que ceux ayant une meilleure accessibilité pour certains cancers : sein, côlon-rectum (hommes), foie (hommes et femmes) et poumon (hommes). Concernant l’accessibilité aux soins secondaires, il a été montré que les patients ayant un temps de trajet plus élevé jusqu’au centre de référence le plus proche avaient un excès de mortalité plus élevé que les patients les plus proches pour certains cancers : sein, côlon-rectum (hommes), tête et cou (femmes), foie (hommes et femmes), poumon (hommes et femmes), prostate et mélanome de la peau (hommes et femmes). Concernant les hémopathies malignes étudiées, les effets étaient moins notables. L’environnement social avait un effet sur la survie seulement pour les patients atteints d’hémopathies myéloïdes. Pour les patients atteints d’un lymphome diffus à grandes cellules B, c’est le temps de trajet au centre de soins de référence le plus proche qui avait un effet sur la survie. Pour les patients atteints d’un lymphome folliculaire, la survie était affectée par l’accessibilité aux médecins généralistes mesurée par l’APL. Notre étude a également confirmé l’effet important des inégalités sociales de santé déjà mis en évidence par des études antérieures.
Une dernière étude a étudié l’influence du stade au diagnostic sur l’association entre l'accessibilité aux soins et la survie pour le cancer du sein. La prise en compte du stade au diagnostic a permis d’affiner nos résultats précédents. Ces analyses suggèrent qu’il y a un effet de l’accessibilité géographique au médecin généraliste, mesurée par l’APL, même après la prise en compte du stade au moment du diagnostic.
Ces différentes études révèlent que ces différences d'accès aux soins primaires ou secondaires représentent une perte de chance pour les patients atteints d’un cancer et devraient devenir une priorité pour les décideurs en matière de santé afin de réduire ces inégalités.
Abstract
The influence of geographical accessibility on the survival of cancer patients has been the topic of a limited number of studies. Most of this research has focused on access to referral care centres, using overall mortality and limited to specific cancer sites.
The aim of this thesis was to investigate the influence of socio-territorial health inequalities on the survival of cancer patients in France between 2013 and 2015, using data from the French cancer registries of the FRANCIM network. The effect of social environment and accessibility to primary and secondary care was investigated on survival through 3 studies in this thesis.
For the 10 most common solid cancers in France, our study identified an effect of the socio-territorial environment for most of these cancers. Patients with poorer access to primary care, measured by the SCALe index or APL, had higher excess mortality than those with better access for certain cancers: breast, colon-rectum (men), liver (men and women) and lung (men). With regard to access to secondary care, it was shown that patients with a longer journey time to the nearest referral centre had a higher excess mortality than the nearest patients for certain cancers: breast, colon-rectum (men), head and neck (women), liver (men and women), lung (men and women), prostate and skin melanoma (men and women). For the haematological malignancies studied, the effects were less significant. The social environment had an effect on survival only for patients with myeloid haemopathies. For patients with diffuse large B-cell lymphoma, travel time to the nearest referral care centre had an effect on survival. For patients with follicular lymphoma, survival was affected by accessibility to general practitioners measured by the APL. Our study also confirmed the significant effect of social inequalities in health already highlighted by previous studies.
A final study examined the influence of stage at diagnosis on the association between access to care and survival for breast cancer. Taking stage at diagnosis into account enabled us to refine our previous results. These analyses suggest that there is an effect of geographical accessibility to the general practitioner, measured by the APL, even after taking into account the stage at diagnosis.
These different studies show that these differences in access to primary or secondary care represent a loss of opportunity for cancer patients and should become a priority for healthcare decision-makers in order to reduce these inequalities.
Supplémentatiοn οrale en glutamine et répοnse hypοthalamique au cοurs de l'οbésité induite par l'alimentatiοn.
Doctorant·e
DREUX Virginie
Direction de thèse
COEFFIER MOISE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
13/11/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie, Bâtiment Stewart UFR Santé, 12 Rue du Faubourg Martainville, 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse
NADJAR AGNES Universite de Bordeaux
ROVERE CAROLE Universite Cote d'Azur
L’obésité représente un enjeu majeur de santé publique. Cette maladie multifactorielle présente un dimorphisme sexuel marqué aussi bien dans sa prévalence et son évolution que dans les comorbidités associées. Elle est caractérisée par une inflammation chronique de bas grade et par un déséquilibre de l’homéostasie énergétique. Cette régulation énergétique est médiée par l’action coordonnée des neurones et des cellules gliales hypothalamiques. Néanmoins, des preuves croissantes soutiennent que la présence d’une inflammation et d’une gliose seraient responsables d’un découplage de l’unité neurogliovasculaire contribuant ainsi à la physiopathologie de l’obésité. La démonstration d’un lien entre l’obésité et une réponse inflammatoire a donc incité au développement de stratégies pour agir sur cette neuroinflammation. La glutamine (Gln) est l’acide aminé le plus abondant dans l’organisme. Ce dernier possède des propriétés anti-inflammatoires et des niveaux réduits sont retrouvés au niveau plasmatique et adipeux chez les sujets en situation d’obésité. Ainsi, les objectifs de cette thèse étaient d’étudier de manière sexe-dépendante les réponses de l’hypothalamus, l’hippocampe et l’amygdale dans un modèle murin d’obésité induite par un régime riche en graisses (HFD) à court, moyen et long terme. D’autre part, les objectifs étaient d’étudier de manière sexe-dépendante l’impact d’une supplémentation en Gln sur la réponse hypothalamique chez des souris en situation d’obésité exposées ou non à un stress pour son potentiel intérêt thérapeutique. Nous avons d’abord rapporté une cinétique sexe-dépendante dans les adaptations métaboliques et phénotypiques avec des animaux mâles plus répondeurs au modèle HFD. Nous avons ensuite constaté qu’un fort profil neuroinflammatoire n’est pas systématiquement retrouvé dans les modèles d’obésité induite par l’alimentation (DIO). De plus, nous avons rapporté qu’un régime HFD affecte l’expression des neuropeptides de la prise alimentaire et qu’il existe un dimorphisme sexuel dans la régulation de ces systèmes neuropeptidergiques et aussi dans la réponse des cellules gliales qui dépend de la durée du régime HFD et de la structure cérébrale. Nos données ont également souligné qu’un stress chronique de contention et une supplémentation en Gln exercent des effets sexe-spécifiques sur la réponse hypothalamique dans le modèle DIO. En particulier, ces facteurs impactent davantage les systèmes neuropeptidergiques de la prise alimentaire chez les souris mâles et les voies neuroinflammatoires chez les souris femelles. De plus, en réponse au stress et à la Gln, nous avons identifié un remodelage de la morphologie astrocytaire et microgliale s’orientant vers un état réactif, et ce de manière sexe-dépendante. Jusqu’à maintenant, aucune étude n’a examiné chez les deux sexes les effets d’une supplémentation en Gln et/ou d’un stress chronique au niveau hypothalamique dans l’obésité. De futurs études permettront d’identifier les mécanismes mis en jeu et d’éclaircir la signification de ces réponses centrales.
Abstract
Obesity represents a major public health issue. This multifactorial disease exhibits a marked sexual dimorphism its prevalence progression and in its associated comorbidities. It is characterized by chronic low-grade inflammation and an imbalance in energy homeostasis. This energy regulation is mediated by the coordinated action of hypothalamic neurons and glial cells. However, increasing evidence suggests that inflammation and gliosis may contribute to a disruption of the neurogliovascular unit, there by contributing to the pathophysiology of obesity. The demonstration of a link between obesity and an inflammatory response has therefore prompted the development of strategies targeting this neuroinflammation. Gln is the most abundant amino acid in the body and has anti-inflammatory properties. Reduced levels of Gln are found in plasma and adipose tissue in obese subjects. Thus, the objectives of this thesis were to study in a sex-dependent manner the response of the hypothalamus, hippocampus and amygdala in a mouse model of obesity induced by a HFD over short, medium and long term. Additionally, we sought to study in a sex-dependent manner the impact of Gln supplementation on the hypothalamic response in obese mice exposed or not to stress for its potential therapeutic interest. We first reported a sex-dependent kinetic in metabolic and phenotypic adaptations with male animals more responsive to the HFD model. We then noted that a strong neuroinflammatory profile is not systematically found in DIO models. In addition, we observed that HFD affects the expression of food intake neuropeptides and that there is a sexual dimorphism in the regulation of these neuropeptidergic systems as well as in the glial cell response that depends on the duration of HFD and brain structure. Our data also highlighted that chronic restraint stress and Gln supplementation exert sex-specific effects on the hypothalamic response in the DIO model. Notably, these factors influence neuropeptidergic systems related to food intake more significantly in male mice, while they affect neuroinflammatory pathways more prominently in female mice. Moreover, in response to stress and Gln, we identified a remodeling of astrocytic and microglial morphology towards a reactive state, and this in a sex-dependent manner. To date, no studies have examined the effects of Gln supplementation and/or chronic hypothalamic stress in obesity in both sexes. Future studies will help to identify the mechanisms involved and clarify the significance of these central responses
Evοlutiοns des systèmes GΝRΗ et des hοrmοnes glycοprοtéiques dans les cοntrôles endοcrine et paracrine de la spermatοgénèse chez la rοussette, Scyliοrhinus canicula.
Doctorant·e
JEANNE Fabian
Direction de thèse
SOURDAINE Pascal (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
12/11/2024 à 13:30
Lieu de la soutenance
Université de Caen Normandie Campus 1 Amphithéâtre Demolombe
Rapporteurs de la thèse
LAREYRE JEAN-JACQUES Directeur de recherche Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
PINEAU CHARLES Directeur de recherche Institut national de la santé et de la recherche médicale
Membres du jurys
CREPIEUX PASCALE,
,
CNRS
DELALANDE-LECAPITAINE Christelle,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
LAREYRE JEAN-JACQUES,
Directeur de recherche,
Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
LECUREUIL CHARLOTTE,
Maître de conférences HDR,
Universite de Tours
PINEAU CHARLES,
Directeur de recherche,
Institut national de la santé et de la recherche médicale
SOURDAINE Pascal,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
La spermatogenèse est un processus hautement spécialisé de prolifération et de différenciation cellulaire conduisant à la production de spermatozoïdes haploïdes à partir de cellules souches spermatogoniales diploïdes. Chez les Gnathostomes, les fonctions testiculaires sont principalement contrôlées de façon endocrine par l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique (HHG) impliquant notamment les GnRHs hypothalamiques et les hormones gonadotropes, FSH et LH, dont l’émergence s’est produite à la racine des Vertébrés cartilagineux. De plus, des fonctions paracrines des GnRHs et de la thyrostimuline ont été explorées au niveau gonadique chez des Vertébrés osseux. L’objet de cette thèse était de caractériser les régulations endocrines et paracrines de la spermatogenèse médiées par les GnRHs et les hormones gonadotropes chez un modèle Élasmobranche, la roussette Scyliorhinus canicula. Ce travail a été étendu à la caractérisation de GPA2 et GPB5, constituant la thyrostimuline, qui correspondent aux orthologues des ancêtres moléculaires des sous-unités des hormones glycoprotéiques. Dans ce travail, l’évolution du protéome testiculaire au cours de la spermatogenèse de S. canicula a été décrite, les neuropeptides GnRHs, les hormones glycoprotéiques FSH, LH, TSH, GPA2 et GPB5, et leurs récepteurs associés ont fait l’objet d’analyses in silico et d’expressions dans différents tissus avec un focus au cours de la spermatogenèse. Il a été observé une expression à tous les stades de la spermatogenèse de fshr, lhr et des récepteurs aux GnRHs au niveau germinale et sertolien, de tshr et gpb5 au niveau sertolien et de gpa2 au niveau germinal, avec des abondances plus importantes associées aux stades spermatides. Ce travail a été complété par des tests fonctionnels in vitro qui ont montré que FSHR pouvait être activé par FSH et LH, LHR uniquement par LH, et que GPB5-GPA2 pouvait activer les trois récepteurs FSHR, LHR et TSHR, suggérant ainsi un rôle paracrine de la thyrostimuline au niveau testiculaire. L’ensemble de ce travail permet de proposer un modèle de régulation de la spermatogenèse chez les Élasmobranches qui associe des hormones endocrines, avec les GnRHs et gonadotropines circulantes, et des hormones paracrines, avec GPA2, GPB5 et les stéroïdes. Ce modèle apparaît cohérent et intermédiaire dans l’évolution des systèmes régulateurs de la spermatogenèse qui seraient passés d’une régulation paracrine prépondérante chez les Bilatériens non-Vertébrés à une régulation endocrine prépondérante chez les Vertébrés osseux avec la mise en place de l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique.
Abstract
Spermatogenesis is a highly specialized process of cell proliferation and differentiation leading to the production of haploid spermatozoa from diploid spermatogonial stem cells. In Gnathostomes, testicular functions are mainly controlled by the endocrine hypothalamic-pituitary-gonadal (HHG) axis, involving hypothalamic GnRHs and the gonadotropic hormones FSH and LH, which emerged at the root of cartilaginous vertebrates. In addition, paracrine functions of GnRHs and thyrostimulin have been explored at the gonadic level in bony vertebrates. The aim of this thesis was to characterize the endocrine and paracrine regulation of spermatogenesis exerted by GnRHs and gonadotropic hormones in an Elasmobranch model, the catshark Scyliorhinus canicula. This work has been extended to the characterization of GPA2 and GPB5, constituting thyrostimulin, which correspond to orthologs of the molecular ancestors of glycoprotein hormone subunits. In this work, the evolution of the testicular proteome during spermatogenesis in S. canicula was described, and the neuropeptides GnRHs, the glycoprotein hormones FSH, LH, TSH, GPA2 and GPB5, as well as their associated receptors were studied by in silico and expression analyses in different tissues, with a focus on spermatogenesis. Expressions were observed at all stages of spermatogenesis for fshr, lhr and GnRH receptors associated at germinal and sertolian levels, for tshr and gpb5 at sertolian level and for gpa2 at germinal level, with higher abundances associated with spermatid stages. This work was complemented by in vitro functional tests which showed that FSHR could be activated by FSH and LH, LHR only by LH, and that GPB5-GPA2 could activate all three receptors FSHR, LHR and TSHR, suggesting a paracrine role for thyrostimulin at the testicular level. Taken together, this work proposes a model for the regulation of spermatogenesis in Elasmobranchs that combines endocrine hormones, with circulating GnRHs and gonadotropins, and paracrine hormones, with GPA2, GPB5 and steroids. This model appears consistent and intermediate in the evolution of spermatogenesis regulating systems, which has shift from predominantly paracrine regulation in non-vertebrate bilaterians to predominantly endocrine regulation in bony vertebrates, with the establishment of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis.
Characterizatiοn οf equine infectiοus anemia virus-hοst cell interactiοns and explοratiοn οf new therapeutic strategies
Doctorant·e
SCHIMMICH Cecile
Direction de thèse
VALLE CASUSO JOSE CARLOS (Directeur·trice de thèse)
VABRET Astrid (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
12/11/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Auditorium, PFRS Caen
Rapporteurs de la thèse
LEROUX CAROLINE Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
VIDALAIN PIERRE-OLIVIER Directeur de recherche Université Claude Bernard - Lyon 1
Membres du jurys
LEROUX CAROLINE,
,
Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
MENU ELISABETH,
,
Université Paris-Saclay
PRONOST Stephane,
Directeur de recherche,
Laboratoire LABÉO
VABRET ASTRID,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
VALLE CASUSO JOSE CARLOS,
Chercheur HDR,
ANSES
VIDALAIN PIERRE-OLIVIER,
Directeur de recherche,
Université Claude Bernard - Lyon 1
Résumé
Le virus de l’anémie infectieuse des équidés (EIAV) est un lentivirus non-primate qui infecte les équidés dans le monde entier et provoque une infection persistante caractérisée par des épisodes fébriles récurrents. L’anémie infectieuse des équidés est une maladie qui évolue principalement vers un état asymptomatique, ce qui représente un exemple de contrôle immunitaire d’une infection lentivirale. Cette maladie reste sans solution thérapeutique et en France, la loi requiert une euthanasie obligatoire des équidés infectés afin de contrôler la diffusion du virus. Dans cette thèse de doctorat, nous avions deux objectifs principaux. Le premier était d’explorer des possibilités de traitements antiviraux pour pouvoir proposer des solutions nouvelles contre la transmission du virus. Nous avons testé l’efficacité de dix-huit médicaments antirétroviraux, connus pour bloquer la réplication du virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1), dans un modèle d’infection à l’EIAV de cellules équines in vitro. Nos résultats ont permis d’identifier treize médicaments présents sur le marché, ayant un effet significatif contre l’EIAV. Ces composés ciblent des enzymes virales, comme la transcriptase inverse, la protéase et l’intégrase, indiquant des similitudes entre le VIH-1 et EIAV apparenté. Le deuxième objectif était de déchiffrer les interactions protéines-protéines entre le virus et l’hôte, grâce à une expérience de double-hybride en levure. Nous avons identifié cinquante-et-une protéines cellulaire interagissant avec cinq protéines virales différentes. De façon intéressante, certaines de ces interactions étaient déjà connues pour d’autres lentivirus, mais pour d’autres protéines, notre étude est la première preuve de leur interaction avec un lentivirus. Certains de ces interacteurs cellulaires ont été sélectionnés pour être caractérisé fonctionnellement dans des expériences d’infection par l’EIAV dans un contexte d’extinction de gènes cellulaires cibles. Ces interacteurs cellulaires apportent une meilleure compréhension du cycle d’infection lentiviral par l’EIAV de la cellule hôte. Ils sont aussi de possibles cibles pour des composés, pouvant permettre de bloquer l’infection par l’EIAV en ciblant des voies cellulaires de l’hôte plutôt qu’en ciblant directement le virus. En conclusion, nos résultats contribuent à une meilleure compréhension du cycle d’infection lentivirale avec l’EIAV comme modèle et permettent aussi de fournir des stratégies thérapeutiques contre cette maladie animale non-traitée de nos jours.
Abstract
Equine infectious anemia virus (EIAV) is a non-primate lentivirus infecting equids worldwide that causes a persistent infection characterized by recurring febrile episodes. Equine infectious anemia evolves mainly to an asymptomatic stage, which is an example of immunity management of lentiviral infection. This disease remains without therapeutic solutions and in France, the law requires mandatory euthanasia to control the contaminations. In this PhD, we had two main objectives. The first was to explore antiviral treatments to offer other solutions to prevent the spread of the disease. We tested the efficacy of eighteen antiretroviral drugs, known to impair human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) replication, in an in vitro equine cell EIAV infection model. Our results identified thirteen FDA-approved drugs with a significant antiviral effect against EIAV. These compounds target viral enzymes such as the reverse transcriptase, the protease and the integrase, indicating the similarities between HIV-1 and related EIAV. The second objective was to decipher virus-host protein-protein interactions, thanks to a yeast-two hybrid screening assay. We identified fifty-one host proteins interacting with five different EIAV proteins. Interestingly, some of those interactions were already known for other lentiviruses, but for other proteins, our study is the first evidence of their interaction with a lentivirus. Some of these cellular interactors were further functionally characterized in EIAV infection set-up with gene silencing. These cellular interactors bring a better understanding of EIAV lentiviral infection cycle in the host cell. They are also possible targets for compounds, possibly impairing the infection via targeting of a host pathway rather than the virus directly. In conclusion, our results contribute to a better understanding of the lentiviral infection cycle, with EIAV as a model, and also provide therapeutic strategies against this non-treated animal disease.
Rôle du canal iοnique ΤRΡΜ4 dans la différenciatiοn οstéοgénique des cellules interstitielles de la valve aοrtique humaine
Doctorant·e
AIZE Margaux
Direction de thèse
GUINAMARD Romain (Directeur·trice de thèse)
SIMARD Christophe (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
08/11/2024 à 10:00
Lieu de la soutenance
Salle Horowitz, Cyceron Caen
Rapporteurs de la thèse
CAPOULADE ROMAIN Nantes Université
FAUCHERRE ADELE Université de Montpellier
TRPM4 est un canal cationique non sélectif activé par le calcium intracellulaire impliqué dans le remodelage des fibroblastes cardiaques humains. Ces cellules partagent des caractéristiques communes avec les cellules interstitielles valvulaires (VIC) principales cellules qui composent les valves aortiques, notamment leur capacité de transdifférenciation phénotypique. La différenciation ostéogénique est une étape clé dans la calcification valvulaire menant au rétrécissement aortique calcifié. L’expression du canal TRPM4 est augmentée dans les valves aortiques issues de patients souffrant de rétrécissement aortique calcifié suggérant que le canal TRPM4 peut être impliqué dans les processus de calcification valvulaire. De plus, ce canal est impliqué dans le remodelage valvulaire aortique radio-induit dans un modèle murin. Cependant, à l’heure actuelle les acteurs cellulaires et les mécanismes TRPM4-dépendants impliqués dans ce remodelage demeurent inconnus. Le but de ce travail était de mettre en évidence une potentielle implication de TRPM4 dans la différenciation ostéogénique des VIC humaines (hVIC) et les mécanismes moléculaires impliqués.
Ce travail a permis de mettre en évidence que le canal TRPM4 est préférentiellement exprimé à la membrane et une signature électrophysiologique du canal TRPM4 a été enregistrée. TRPM4 est impliqué dans la différenciation ostéogénique des hVIC aussi bien dans les cellules issues de valves calcifiées que dans les hVIC issues de valves non calcifiées. Cet effet passe par l’activation de diverses voies de signalisation, notamment une activation TRPM4-dépendante de la voie BMP2/SMAD1/5 et de la voie NFAT. De plus, nous avons pu observer une plus forte expression du canal TRPM4 dans les hVIC issues de valves calcifiées en comparaison des cellules issues de valves non calcifiées. De même, la culture des hVIC en milieu pro-calcifiant a conduit à une augmentation de l’expression du canal. Enfin, l’irradiation des hVIC à une dose de 8 Gy a entrainé une augmentation de la surface cellulaire associée à une sénescence cellulaire qui est TRPM4-dépendante.
Dans l’ensemble, ce travail a permis de mettre en évidence le canal TRPM4 comme un nouvel acteur dans la différenciation des hVIC.
Abstract
TRPM4 is a non-selective cation channel activated by intracellular calcium involved in the remodeling of human cardiac fibroblasts. These cells share properties with the valvular interstitial cells (VIC), the main cells that compose the aortic valves, including their capacity for phenotypic transdifferentiation. Osteogenic differentiation is a key element in valve mineralization leading to calcified aortic stenosis. TRPM4 channel expression is increased in aortic valves from patients with calcified aortic stenosis suggesting that TRPM4 could be involved in the valve’s calcification process. Furthermore, this channel is involved in radiation-induced aortic valve remodeling in mouse. However, the cellular actors and TRPM4-dependant pathways involved in this remodeling remain unknown. The purpose of this study was to search for potential implication of TRPM4 in osteogenic differentiation of human VIC (hVIC) and underlying molecular mechanisms.
This work demonstrated that the TRPM4 channel is preferentially expressed at the plasma membrane and a typical electrophysiological signature of TRPM4 was recorded on hVIC. TRPM4 is involved in the osteogenic differentiation of hVIC both in cells originating from calcified valves and in hVIC originating from non-calcified valves. This effect occured through the activation of various signaling pathways, including a TRPM4-dependent activation of the BMP2/SMAD1/5 pathway and the NFAT pathway. Moreover, we were able to observe a stronger expression of the TRPM4 channel in hVIC from calcified valves compared to cells from non-calcified valves. Likewise, the culture of hVIC in a pro-calcifying medium led to an increase in the expression of the channel. Finally, hVIC radiation at a dose of 8 Gy resulted in an increase in cell surface area associated to a cellular senescence which are both TRPM4-dependent.
Overall, this work highlights the TRPM4 channel as a new player in the differentiation of hVIC.
Le déséquilibre ARΝ messager/ARΝ circulaire: nοuveau biοmarqueur en génétique sοmatique et nοuveau facteur de prédispοsitiοn en génétique cοnstitutiοnnelle?
Doctorant·e
LEVACHER Corentin
Direction de thèse
HOUDAYER CLAUDE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
08/11/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre Dumenil Bâtiment Stewart Faculté de Médecine Rouen
Rapporteurs de la thèse
BUISINE MARIE PIERRE Université de Lille
COULOUARN CEDRIC UNIVERSITE RENNES 1
Membres du jurys
BUISINE MARIE PIERRE,
,
Université de Lille
COULOUARN CEDRIC,
,
UNIVERSITE RENNES 1
HOUDAYER CLAUDE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
KRIEGER SOPHIE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
LEJEUNE FABRICE,
,
Universite de Lille
Résumé
Les ARN circulaires (ARNcirc), produits du rétro-épissage, sont une nouvelle classe émergente d’ARN impliquée dans diverses maladies et notamment le cancer. Ces ARNcirc, par leurs multiples fonctions, peuvent moduler les niveaux des ARN messagers (ARNm), transcrits linéaires finement régulés. Etant donné que physiologiquement un équilibre s’opère entre ces deux types de transcrits, nous faisons l’hypothèse qu’une perturbation des niveaux de ce couple ARNcirc-ARNm joue un rôle dans la tumorigenèse. Pour tester cette hypothèse, nous avons développé SEALigHTS (Splice and Expression Analyses by exon Ligation and High Throughput Sequencing), une technique innovante permettant l’analyse simultanée des ARNcirc et des ARNm. SEALigHTS se base sur la modélisation de sondes aux extrémités des exons, autorisant l’exploration de toutes les jonctions exon-exon. Brièvement, après une rétrotranscription et l’hybridation des sondes à l’ADN complémentaire, les sondes avoisinantes sont liguées. Le nombre de ligations est ensuite quantifié, par l’utilisation d’UMI (Unique Molecular Identifiers) séquencés. Dans un premier temps, nous avons analysé des échantillons de tissus mammaires tumoraux et normaux adjacents. L’analyse de l’épissage et du rétro-épissage des gènes BRCA1 et BRCA2, impliqués dans le syndrome sein et ovaire, a révélé une diminution significative du ratio ARNcirc/ARNm dans le tissu tumoral en comparaison au tissu normal (p = 1,6e-09 pour BRCA1 et p = 4,4e-05 pour BRCA2). Dans un deuxième temps, nous avons étudié l'épissage et le rétro-épissage de 23 gènes de prédisposition au cancer colorectal (CCR) sur des échantillons sanguins de 712 patients prédisposés au CCR et de 249 témoins. Le ratio ARNcirc/ARNm s'est avéré 1,93 fois plus élevé chez les patients que chez les témoins (p < 2e-16). Dans un troisième temps, nous avons évalué le potentiel diagnostique de SEALigHTS par l’étude de 44 gènes de prédisposition au CCR et au syndrome sein et ovaire. Après validation de la détection des événements d’épissage de variations caractérisées, l’analyse de patients prospectifs a permis d’améliorer le rendement diagnostique. Cette étude a enrichi nos connaissances sur les niveaux des différentes isoformes linéaires et circulaires des gènes étudiés. Au-delà de leur potentiel en tant que biomarqueurs dans le cancer du sein ou le CCR, la perturbation du ratio ARNcirc/ARNm soulève des questions sur l'implication des ARNcirc en génétique somatique et constitutionnelle.
Abstract
Circular RNAs (circRNAs), produced by backsplicing, are an emerging new class of RNAs implicated in various diseases, including cancer. Through their multiple functions, circRNAs can modulate the levels of messenger RNAs (mRNAs), finely regulated linear transcripts. Given that a physiologically balance exists between these two types of transcripts, we hypothesize that a disruption in the levels of this circRNA-mRNA couple plays a role in tumorigenesis. To test this hypothesis, we developed SEALigHTS (Splice and Expression Analyses by exon Ligation and High Throughput Sequencing), an innovative technique for the simultaneous analysis of circRNAs and mRNAs. SEALigHTS is based on the design of probes at exon ends, enabling exploration of all exon-exon junctions. Briefly, after reverse transcription and hybridization of probes to complementary DNA, neighboring probes are ligated, and the number of ligations quantified using unique molecular identifiers and sequencing. As a first step, we analyzed tumor and adjacent normal breast tissue samples. Analysis of the splicing and backsplicing of BRCA1 and BRCA2 genes, involved in Hereditary Breast and Ovarian Cancer syndrome (HBOC), revealed a significant decrease in the circRNA/mRNA ratio in tumor tissue compared to normal tissue (p = 1.6e-09 for BRCA1 and p = 4.4e-05 for BRCA2). In a second step, we studied the splicing and backsplicing of 23 colorectal cancer (CRC) predisposition genes in blood samples from 712 CRC-predisposed patients and 249 controls. The circRNA/mRNA ratio was found to be 1.93 times higher in patients than in controls (p < 2e-16). In a third step, we assessed the diagnostic potential of SEALigHTS by studying 44 CRC and HBOC genes. After validating the detection of splicing events for characterized variations, the analysis of prospective patients with SEALigHTS improved the diagnostic yield. This study has enriched our knowledge of the levels of the various linear and circular isoforms of the predisposition genes studied. Beyond their potential as biomarkers in breast cancer or CRC, the disruption of the circRNA/mRNA ratio raises questions about the involvement of circRNAs in somatic and constitutional genetics.
Dévelοppement et validatiοn d'une platefοrme d'explοratiοn multisensοrielle appliquée à la pathοlοgie vestibulaire et au mal des transpοrts
Doctorant·e
JULIENNE Angela
Direction de thèse
BESNARD Stéphane (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
07/11/2024 à 15:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre MRSH CIREVE
Rapporteurs de la thèse
BLOUIN JEAN Directeur de recherche UNIVERSITE AIX MARSEILLE 1 PROVENCE
SEVERAC CAUQUIL ALEXANDRA Maître de conférences HDR Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
Membres du jurys
BESNARD Stéphane,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
BLOUIN JEAN,
Directeur de recherche,
UNIVERSITE AIX MARSEILLE 1 PROVENCE
BOCCA Marie-Laure,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
CAZALETS JEAN-RENE,
Directeur de recherche,
Universite de Bordeaux
CEYTE HADRIEN,
Maître de conférences HDR,
UNIVERSITE AIX MARSEILLE 1 PROVENCE
SEVERAC CAUQUIL ALEXANDRA,
Maître de conférences HDR,
Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
Résumé
Au cours des dernières décennies, une nouvelle ère technologique a émergé menant à une convergence vers l’intégration de dispositifs innovants et automatisés dans notre quotidien, tels que les systèmes robotisés, l’intelligence artificielle et la réalité virtuelle ou augmentée. Le domaine de la santé n’a pas été épargné par cette révolution numérique, qui représente un univers d’opportunités tant pour les industriels que pour les scientifiques. Ce domaine offre des perspectives d’investissement pour le développement de traitements innovants et de dispositifs médicaux de pointe. En Europe, l’industrie technologique médicale a connu une croissance considérable, avec un impact économique estimé à environ 100 milliards d’euros (Maresova et al., 2015). En France, le développement R&D demeure l’activité principale, représentant 60 % des dépenses. Ainsi, l’implantation de nouvelles technologies innovantes et flexibles représente un investissement attractif pour les entreprises dans le secteur de la santé.
Ce travail s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre l’unité de recherche UR 7480 Vertiges Extrêmes (VERTEX) et la société Virtualis. Dans une perspective de R&D, l’entreprise Virtualis a conçu un nouvel outil numérique (logiciel et plateforme) à destination du système de santé, une plateforme de posturographie dynamique MotionVR, qui intègre la réalité virtuelle et une technologie de mouvements avancés. Les outils numériques, comme la réalité virtuelle, sont de plus en plus utilisés dans l’évaluation et le traitement thérapeutique. La VR est un outil prometteur pour étudier le comportement humain en interaction directe avec un environnement proche de la réalité. Combinée à des mouvements avancés, cet environnement virtuel permet d’évaluer les réponses motrices dans différents scénarios congruents ou incongruents et avec un niveau de difficulté variable. De ce fait, la plateforme MotionVR est un dispositif médical de pointe qui a été développé pour évaluer des réponses posturales dans un cadre proche de la réalité, à des fins cliniques et thérapeutiques. Dans ce contexte, ce travail doctoral a visé au développement et à la validation de ce dispositif médical de pointe permettant l’analyse posturale, du sujet sain et de personnes souffrant de troubles sensori-moteurs, dans différents contextes sensoriels. Ce projet comporte un volet méthodologique, visant à la standardisation, la validation métrologique et la normalisation d’un outil, ainsi qu’un volet clinique, évaluant des profiles sensoriels liés à un dysfonctionnement du système vestibulaire (vestibulopathie chronique, cinétose). Dans le premier chapitre, nous avons présenté le cadre scientifique et industriel, en lien avec les applications cliniques de la plateforme MotionVR. Dans le chapitre suivant, nous nous sommes focalisés sur le volet méthodologique, comportant trois études distinctes mais complémentaires sur l’analyse posturographique instrumentée du sujet sain. Dans ce volet, nous avons parcouru l’état de l’art de la posturographie dans la quantification du sujet asymptomatique, en mettant l’accent sur les aspects méthodologiques et les valeurs de référence. Par la suite, nous avons établi des valeurs de référence et verrons les qualités métrologiques, en prenant en compte les recommandations issues de cet état de l’art. Le volet clinique a représenté l’objet des prochains chapitres impliquant une analyse des profils sensoriels dans les domaines de la santé. Ce volet a comporté quatre études cliniques permettant de mettre en avant les différentes applications de la plateforme : 1) pour détecter des troubles, 2) explorer la sensorialité chez des sujets atteints de vestibulopathie chronique et 3) pour désensibiliser au mal des transports. En conclusion, nous avons réalisé une synthèse des différentes applications possibles de la plateforme qui ont été présentés dans les volets méthodologiques et cliniques.
Abstract
In recent decades, a new technological era has emerged leading to a convergence towards the integration of innovative and automated devices in our daily lives, such as robotic systems, artificial intelligence and virtual or augmented reality. The healthcare sector has not been spared by this digital revolution, which represents a universe of opportunities for both manufacturers and scientists. This sector offers investment prospects for the development of innovative treatments and cutting-edge medical devices. In Europe, the medical technology industry has experienced considerable growth, with an economic impact estimated at around 100 billion euros (Maresova et al., 2015). In France, R&D development remains the main activity, representing 60% of expenditure. Thus, the implementation of new innovative and flexible technologies represents an attractive investment for companies in the healthcare sector. This work is part of a collaboration between the UR 7480 Vertiges Extrêmes (VERTEX) research unit and the Virtualis company. From an R&D perspective, the Virtualis company has designed a new digital tool (software and platform) for the healthcare system, a dynamic posturography platform MotionVR that integrates virtual reality and advanced movement technologies. Digital tools, such as virtual reality, are increasingly used in assessment and therapeutic treatment. VR is a promising tool for studying human behavior in direct interaction with an environment resembling reality. Combined with advanced movements, this virtual environment makes it possible to evaluate motor responses in different congruent or incongruent scenarios and with a variable level of difficulty. As a result, the MotionVR platform is a cutting-edge medical device that has been developed to evaluate postural responses in a setting ressembling reality, for clinical and therapeutic purposes. In this context, this doctoral work aimed at the development and validation of a cutting-edge medical device allowing postural analysis, of the healthy subject and of people suffering from sensorimotor disorders, in different sensory contexts. This project includes a methodological component, aiming at the standardization, metrological validation and normalization of a tool, as well as a clinical component, evaluating sensory profiles linked to a dysfunction of the vestibular system (chronic vestibulopathy, kinetosis). In the first chapter, we presented the scientific and industrial framework, in connection with the clinical applications of the MotionVR platform. In the next chapter, we focused on the methodological component, comprising three distinct but complementary studies on the instrumented posturographic analysis of the healthy subject. In this component, we reviewed the state of the art of posturography in the quantification of the asymptomatic subject, with an emphasis on methodological aspects and reference values. Subsequently, we established reference values and determine the metrological qualities of MotionVR, considering the recommendations resulting from this state of the art. The clinical component represented the subject of the next chapters involving an analysis of sensory profiles in the fields of health. This component included four clinical studies to highlight the different applications of the MotionVR platform: 1) to detect disorders and 2) to explore sensoriality in subjects with chronic vestibulopathy and 3) to desensitize to motion sickness. In conclusion, we summarized the different possible applications of the MotionVR platform that were presented in the methodological and clinical components.
Etude du pοtentiel diagnοstique des micrοs-ARΝ circulants et tissulaires chez des patients et mοdèles expérimentaux de maladies neurο-dégénératives et du Rοle prοtecteur du neurοpeptide ΟDΝ
Doctorant·e
BOURZAM Amine
Direction de thèse
LEPRINCE JEROME (Directeur·trice de thèse)
MASMOUDI KOUKI OLFA (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
30/10/2024 à 10:00
Lieu de la soutenance
Université de Tunis (Tunisie)
Rapporteurs de la thèse
GUERBOUJ SOUHEILA
LANDRY MARC Universite de Bordeaux
Membres du jurys
DUBESSY CHRISTOPHE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
GATI ASMA,
,
Université de Tunis (Tunisie)
GUERBOUJ SOUHEILA,
,
LANDRY MARC,
,
Universite de Bordeaux
LEPRINCE JEROME,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
MASMOUDI KOUKI OLFA,
,
Université de Tunis - El Manar
Résumé
Les astrocytes synthétisent et libèrent des endozépines, une famille de peptides régulateurs incluant
l'octadécanéuropeptide (ODN). Nous avons précédemment rapporté que l'ODN protège les neurones et
les astrocytes du stress oxydatif et de la mort cellulaire induits par le 6-OHDA. L'objectif de cette étude
était d'examiner l'implication potentielle des miR-34b, miR-29a, et miR-21 dans l'activité protectrice de
l'ODN contre le stress oxydatif et la mort cellulaire induits par le 6-OHDA dans les astrocytes de rat en
culture. L'analyse par cytométrie en flux a montré que le 6-OHDA augmentait le nombre de cellules
mortes par apoptose, tandis qu'un traitement avec une dose subnanomolaire d'ODN réduisait
significativement le nombre de cellules apoptotiques induites par le 6-OHDA. Les astrocytes traités avec
le 6-OHDA présentaient une surexpression de miR-21 (+118%) associée à une réduction de miR-34b
(−61%) et miR-29a (−49%). Le co-traitement des astrocytes avec l'ODN bloquait la production de ROS
et de NO stimulée par le 6-OHDA ainsi que la stimulation de la transcription des gènes Bax et caspase-
3. Parallèlement, L'ODN a régulé à la hausse l'expression de miR-34b et miR-29a et à la baisse celle de
miR-21 avec l'association de la 6-OHDA, indiquant que l'ODN régule leur expression pendant la mort
cellulaire. La transfection avec un inhibiteur de miR-21-3p empêchait l'effet du 6-OHDA contre la mort
cellulaire. En conclusion, notre étude a indiqué que (i) l'expression des miARN miR-34b, miR-29a, et
miR-21 est modifiée dans les astrocytes sous l'effet du 6-OHDA, et (ii) que l'ODN prévient cette
dérégulation pour induire son action neuroprotectrice. La présente étude a identifié miR-21 comme un
candidat émergent et comme une cible pharmacologique prometteuse, ouvrant de nouvelles stratégies
thérapeutiques neuroprotectrices dans les maladies neurodégénératives, en particulier dans la maladie
de Parkinson.
Abstract
Astrocytes specifically synthesize and release endozepines, a family of regulatory peptides including
octadecaneuropeptide (ODN). We have previously reported that ODN rescues neurons and astrocytes
from 6-OHDA-induced oxidative stress and cell death. The purpose of this study was to examine the
potential implication of miR-34b, miR-29a, and miR-21 in the protective activity of ODN on 6-OHDA induced
oxidative stress and cell death in cultured rat astrocytes. Flow cytometry analysis showed that
6-OHDA increased the number of early apoptotic and apoptotic dead cells while treatment with the
subnanomolar dose of ODN significantly reduced the number of apoptotic cells induced by 6-OHDA.
6-OHDA-treated astrocytes exhibited the over-expression of miR-21 (+118%) associated with a
knockdown of miR-34b (−61%) and miR-29a (−49%). Co-treatment of astrocytes with ODN blocked
the 6-OHDA-stimulated production of ROS and NO and stimulation of Bax and caspase-3 gene
transcription. Concomitantly, ODN up-regulated the expression of miR-34b and miR-29a and downregulated
of miR-21 with the 6-OHDA-associated, indicating that ODN regulates their expression
during cell death. Transfection with miR-21-3p inhibitor prevented the effect of 6-OHDA against cell
death. In conclusion, our study indicated that (i) the expression of miRNAs miR-34b, miR-29a, and
miR-21 is modified in astrocytes under 6-OHDA injury and (ii) that ODN prevents this deregulation to
induce its neuroprotective action. The present study identified miR-21 as an emerging candidate and as
a promising pharmacological target that opens new neuroprotective therapeutic strategies in
neurodegenerative diseases, especially in Parkinson’s disease.
Ιmpact cοgnitif des hοrmοnοthérapies du cancer de la prοstate :
changements cοgnitifs οbjectifs et subjectifs cοnsécutifs à la déprivatiοn andrοgénique seule οu assοciée à une hοrmοnοthérapie de nοuvelle génératiοn
Doctorant·e
BOUE Antoine
Direction de thèse
JOLY FLORENCE (Directeur·trice de thèse)
LANGE Marie (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
29/10/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Centre François Baclesse - amphithéâtre Jacques-Séverin Abbatucci
Rapporteurs de la thèse
AMIEVA HELENE Universite de Bordeaux
HOUEDE NADINE Université de Montpellier
Membres du jurys
AMIEVA HELENE,
,
Universite de Bordeaux
HOUEDE NADINE,
,
Université de Montpellier
JOLY FLORENCE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
LANGE Marie,
Docteur,
Université de Caen Normandie (UCN)
LEFEL JOHAN,
Docteur,
Université de Rouen Normandie (URN)
MOUREY LOIC,
Docteur,
Institut Universitaire du Cancer de Toulouse (IUCT Oncopole)
Résumé
La déprivation androgénique est un traitement de référence du cancer de la prostate avancé. De nouveaux agents bloquant de façon puissante l’axe du récepteur des androgènes ont été conçus pour les patients présentant une résistance à la castration. Parmi eux, l’enzalutamide et l’acétate d’abiratérone ont été approuvés pour le traitement du cancer de la prostate métastatique en combinaison avec une déprivation androgénique. La déprivation androgénique seule est susceptible d’impacter la cognition. Les personnes âgées constituent la majorité des patients traités pour un cancer de la prostate et sont plus à risque de présenter des troubles cognitifs. Chez ces patients, les troubles de la cognition sont susceptibles de se répercuter sur l’autonomie et le déroulement des soins.
Cette thèse avait pour objectif d’évaluer l’impact cognitif des hormonothérapies du cancer de la prostate. Une méta-analyse a été menée pour identifier les aspects de la cognition les plus affectés par ces hormonothérapies. Elle a montré un déclin de la cognition subjective (auto-perception de la cognition mesurée par questionnaire) au cours d’une déprivation androgénique seule ou associée à une hormonothérapie de nouvelle génération. De plus, une étude a été conduite auprès de patients âgés de 70 ans et plus traités par enzalutamide ou acétate d’abiratérone pour un cancer de la prostate métastatique résistant à la castration. Avant l’initiation du traitement, ces patients âgés présentaient des troubles cognitifs fréquents. L’ajout de l’enzalutamide ou de l’acétate d’abiratérone à la déprivation androgénique a impacté la cognition objective (vitesse de traitement et attention, mesurées avec des tests) et la cognition subjective.
Abstract
Androgen deprivation is a standard-of-care option for advanced prostate cancer. New androgen receptor pathway inhibitors have been developed for patients with castration resistance. Among them, enzalutamide and abiraterone acetate are used for the treatment of metastatic prostate cancer in combination with androgen deprivation therapy. Androgen deprivation alone is known to impact cognition. Elderly patients, who represent the majority of prostate cancer patients, are at higher risk of cognitive impairment. In these patients, cognitive impairment can affect their autonomy and the course of care.
This thesis aimed to evaluate the cognitive impact of hormone therapy for prostate cancer. A meta-analysis was conducted to identify the cognitive domains most affected by these treatments. It revealed a decline in subjective cognition (self-perceived cognition assessed with questionnaire) during androgen deprivation therapy alone or in combination with next-generation hormone therapy. In addition, a study was conducted with patients aged 70 and older, treated with enzalutamide or abiraterone acetate for metastatic castration-resistant prostate cancer. Before treatment, these patients exhibited frequent cognitive impairment. The addition of enzalutamide or abiraterone acetate to androgen deprivation therapy impacted both objective (processing speed and attention, assessed with cognitive tests) and subjective cognition.
Chrοnοlοgie de survenue des variatiοns de nοvο dans la lignée germinale et cοnséquences pοur le cοnseil génétique des maladies rares
Doctorant·e
LECOQUIERRE Francois
Direction de thèse
NICOLAS GAEL (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
28/10/2024 à 14:30
Lieu de la soutenance
Rouen
Rapporteurs de la thèse
DEPIENNE CHRISTEL UNIVERSITE DUISBURG-ESSEN (ALLEMAGNE)
LESCA GAETAN Université Claude Bernard - Lyon 1
Membres du jurys
DELEUZE JEAN-FRANCOIS,
,
Commissariat À l'Energie Atomique
DEPIENNE CHRISTEL,
,
UNIVERSITE DUISBURG-ESSEN (ALLEMAGNE)
LE CLEZIO CAMILLE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
LESCA GAETAN,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
NICOLAS GAEL,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
RIVES NATHALIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
RIVIERE JEAN-BAPTISTE,
,
Université de Montréal (UdeM)
Résumé
Les variations de novo, ou mutations de novo, sont un phénomène biologique universel dans le vivant, menant à l’apparition de nouvelles variations génétiques entre les générations. Ces variations surviennent de manière essentiellement aléatoire dans les génomes mais dans des proportions très précises et conservées, sous l’influence d’un équilibre entre la nécessité d’une diversité génétique indispensable à l’adaptation des espèces et les conséquences potentiellement délétères de certaines variations. La possibilité récente de séquencer des génomes individuels a permis depuis les années 2010 d’identifier de nombreuses caractéristiques des variations de novo chez l’homme et dans le vivant. Les petites mutations (substitution, petites insertions et délétions) ont été particulièrement étudiées par des approches de séquençage du génome en trio, où les variations de novo de l’enfant sont mises en évidence par soustraction des variants présents chez les parents. Le nombre de variations de novo a été quantifié à environ 70 par individu, et un biais paternel fort a été mis en évidence, avec environ 75 à 80 % des variations de novo survenant sur l’haplotype paternel. Par ailleurs, un impact très fort de l’âge du père à la conception a été mis en évidence, témoignant d’une accumulation graduelle de variations génétiques dans les spermatogonies des hommes adultes tout au long de leur vie.
En dehors de l’identification des caractéristiques génomiques des variations de novo, les approches en trio ont également révolutionné les connaissances sur les causes génétiques des maladies rares. La déficience intellectuelle, et d’une manière plus globale les maladies sévères du développement, a été identifiée comme résultant très fréquemment de variations de novo. Ainsi dans les explorations médicales de ces patients, 70 à 80 % des diagnostics posés correspondent à une variation de novo, et il a été estimé qu’une naissance sur 300 était marquée par une pathologie sévère du développement médiée par une mutation de novo dans les parties codantes de nos gènes.
Les variations de novo sont considérées comme des évènements ponctuels à faible risque de récurrence dans les fratries, mais il est connu de longue date que certaines variations de novo résultent d’une mosaïque germinale parentale, faisant suite à un évènement mutationnel survenu à un stade embryonnaire précoce, où deux populations cellulaires cohabitent parmi les gamètes de l’individu, l’une de génotype sauvage et l’autre portant la variation. Dans ce contexte, les généticiens sont prudents pour le conseil génétique des affections liées aux variations de novo et évoquent habituellement un risque de récurrence non nul d’environ 1 à 2 % à chaque grossesse, menant fréquemment à un génotypage fœtal par prélèvement invasif.
Alors que les variations de novo sont souvent considérées comme une entité unique, il n’en est rien. Les deux modèles cités de variations survenant dans les spermatogonies et de variations en mosaïque germinale parentale sont deux exemples centraux soulignant la diversité des mécanismes en jeu dans les variations de novo, qui peuvent en réalité survenir dans toute cellule de la lignée germinale, entre le zygote et les gamètes.
L’objectif de ce travail de thèse était de catégoriser les variations de novo détectées chez des individus en fonction du mécanisme ayant mené à leur apparition, en exploitant des techniques génomiques innovantes. La volonté de quantifier notamment le phénomène de mosaïcisme germinal a été sous-tendue par les conséquences médicales notables pour le conseil génétique des maladies associées. Deux projets complémentaires ont été effectués. Le premier projet visait à quantifier la proportion d’une série de 189 variants de novo pathogènes qui présentait une mosaïque sanguine faible chez l’un des parents, témoignant d’un mosaïcisme germinal. Les prélèvements sanguins des parents ont été rétrospectivement analysés par une technique sensible de séquençage ciblé, perm
Abstract
De novo variations, or de novo mutations, are a universal biological phenomenon in living organisms, leading to the appearance of new genetic variations between generations. These variations occur globally at random in genomes, but at precise and constrained rates, under the influence of a balance between the need for genetic diversity essential to species adaptation and the potentially deleterious consequences of certain variations. Since the 2010s, scientists' ability to sequence individual genomes has enabled the identification numerous characteristics of de novo variation in humans and other living organisms. Small mutations (substitutions, small insertions and deletions) in particular have been studied using trio genome sequencing approaches, where de novo variations in the child are highlighted by subtracting variants present in the parents. The number of de novo variations has been quantified at around 70 per individual, and a strong paternal bias has been demonstrated, with around 75 to 80 % of de novo variations occurring on the paternal haplotype. In addition, a very strong impact of the father's age at conception was demonstrated, testifying to a gradual accumulation of genetic variations in the spermatogonia of adult men throughout their lives.
In addition to identifying the genomic characteristics of de novo variations, trio approaches have also revolutionized our knowledge of the genetic causes of rare diseases. Intellectual disability, and more generally severe developmental disorders, have been identified as frequently resulting from de novo variations. Thus, in the medical investigations of these patients, 70 to 80 % of diagnoses correspond to a de novo variation, and it has been estimated that one birth in 300 is marked by a severe developmental pathology mediated by a de novo mutation in the coding sequences of our genes.
De novo variations are considered to be one-off events with a low risk of recurrence in siblings, but it has long been known that some de novo variations result from a parental germline mosaicism, following a mutational event at an early embryonic stage, where two cell populations cohabit among the individual's gametes, one of wild-type genotype and the other carrying the variation. In this context, geneticists are cautious when it comes to genetic counseling for conditions linked to de novo variations, and usually point to a non-zero recurrence risk of around 1-2 % with each pregnancy, frequently leading to fetal genotyping by invasive sampling.
While de novo variations are often regarded as a single entity, this is not the case. The two examples cited of variations occurring in spermatogonia and parental germline mosaic variations are two central examples highlighting the diversity of mechanisms involved in de novo variations, which can in fact occur in any germline cell between the zygote and the gametes.
The aim of this thesis was to categorize de novo variations detected in individuals according to the mechanism that led to their appearance, using innovative genomic techniques. The aim to quantify the phenomenon of germline mosaicism in particular was underpinned by the significant medical consequences for genetic counseling of associated diseases. Two complementary projects were carried out. The first project aimed to quantify the proportion of a series of 189 pathogenic de novo variants that showed low blood mosaicism in one of the parents, indicating germline mosaicism. The parents' blood samples were retrospectively analyzed using a sensitive targeted sequencing technique, and identified that around 4% of the de novo variations were detectable as blood mosaic in one of the parents. The second project focused on genome-wide de novo variations in five individuals. Short-read genome sequencing was applied to detect de novo variations in probands, long-read genome sequencing was used to phase variations onto the paternal or maternal haplotype, and mosaicism was searched for in parenta
Rôle des interactiοns hôte-micrοbiοte dans la physiοlοgie intestinale et dans les Τrοubles du Cοmpοrtement Alimentaire
Doctorant·e
LOISON Lea
Direction de thèse
RIBET DAVID (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
17/10/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
UFR Santé, 22 Bd Gambetta, 76 000 ROUEN
Rapporteurs de la thèse
EVERARD AMANDINE LOUVAINS
GANNOUN LAILA Université de Montpellier
Membres du jurys
DECHELOTTE PIERRE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
EVERARD AMANDINE,
,
LOUVAINS
GANNOUN LAILA,
,
Université de Montpellier
PESTEL-CARON MARTINE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
RIBET DAVID,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
VERDON JULIEN,
,
Université Poitiers
Résumé
Le microbiote intestinal interagit de manière permanente avec l’hôte. Il peut dialoguer directement avec les cellules intestinales avoisinantes mais également avec des organes distants, comme le cerveau. Le microbiote régule ainsi de nombreux processus biologiques et est impliqué dans la physiopathologie de nombreuses maladies.
Nous avons dans un premier temps étudié si les bactéries commensales du microbiote intestinal pouvaient moduler une modification post-traductionnelles jouant un rôle essentiel dans la physiologie intestinale : la SUMOylation. Il a été montré que certaines bactéries commensales du microbiote peuvent favoriser la SUMOylation, via la production d'acides gras à chaîne courte ou ramifiée (SCFA/BCFA). Dans notre étude, nous avons mis en évidence que la bactérie commensale Staphylococcus warneri sécrète une protéine, la Warnericin RK, qui cible des composants clés de la machinerie de SUMOylation, conduisant à une diminution de la SUMOylation dans les cellules intestinales. Cette diminution favorise l’inflammation et, plus particulièrement, les réponses inflammatoires intestinales dépendantes du TNF. L'ensemble de ces résultats illustre la diversité des mécanismes utilisés par les bactéries non pathogènes du microbiote intestinal pour manipuler la SUMOylation de l'hôte. Ils soulignent également que les changements dans la composition du microbiote intestinal peuvent avoir un impact sur l'inflammation intestinale, en modifiant l'équilibre entre les effecteurs bactériens qui favorisent ou atténuent la SUMOylation.
Dans un second temps, nous avons étudié le rôle du microbiote intestinal dans la physiopathologie de l’hyperphagie boulimique. Le microbiote intervient dans la régulation de l’axe intestin-cerveau, et notamment dans la régulation des comportements alimentaires. Il a donc été proposé que le microbiote pourrait être un des facteurs impliqués dans cette maladie complexe qu’est l’hyperphagie boulimique. Pour démontrer le rôle causal du microbiote dans l’hyperphagie, nous avons réalisé des transplantations de microbiote fécal issu de patients atteints de cette maladie dans des souris receveuses. Le modèle expérimental utilisé ne nous a pas permis de démontrer que le microbiote jouait un rôle dans les altérations de comportement alimentaire ou l’apparition des troubles gastrointestinaux et anxio-dépressifs associés à cette maladie.
Abstract
The gut microbiota constantly interacts with the host. It communicates directly with neighboring intestinal cells as well as with distant organs, including the brain. As a result, the microbiota regulates numerous biological processes and is involved in the pathophysiology of many diseases.
We first investigated whether commensal bacteria from the gut microbiota modulate an essential post-translational modification in intestinal physiology, i.e. SUMOylation. It has been demonstrated that gut commensal bacteria can promote SUMOylation through the production of short- and branched-chain fatty acids (SCFA/BCFA). In the present study, we demonstrated that the commensal bacterium Staphylococcus warneri secretes a protein, named Warnericin RK, which targets key components of the SUMOylation machinery, leading to a decrease in intestinal cell’s SUMOylation. This decrease in SUMOylation promotes gut inflammation, and more particularly TNF-dependent inflammatory responses. Collectively, these findings highlight the versatility of mechanisms used by non-pathogenic bacteria in the gut microbiota to regulate host SUMOylation. Additionally, they show that changes in the composition of the gut microbiota may have an impact on gut inflammation by modulating the equilibrium between bacterial effectors enhancing or suppressing SUMOylation.
Secondly, we investigated the role of the gut microbiota in the pathophysiology of Binge-Eating Disorder. Indeed, the microbiota is involved in the regulation of eating behaviors through communication along the gut-brain axis. Consequently, it has been hypothesized that the microbiota may be a contributing factor to binge-eating disorder. To investigate the potential causal role of the gut microbiota in this disease, we have transplanted fecal microbiota from patients to recipient mice. Our experimental model did not allow us to demonstrate a role for the microbiota in changes in eating behavior, or in the gastrointestinal and anxiety-depressive disorders associated with binge-eating disorder.
Cοupling stοchastic and numerical apprοaches fοr investigating the dynamics οf cοastal extreme events : Case οf the English Channel and the Νοrmandy cοasts
Doctorant·e
LOPEZ SOLANO Carlos
Direction de thèse
TURKI EMMA (Directeur·trice de thèse)
LAFITE ROBERT (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
15/10/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Salle des thèses A69, UFR Sciences et Techniques, place Emile Blondel, Mont-Saint-Aignan, Université de Rouen Normandie
Rapporteurs de la thèse
SENECHAL NADIA Universite de Bordeaux
YATES MARISSA Ecole des Ponts Paristech
Membres du jurys
BERTIN XAVIER,
,
Centre National de Recherche Scientifique
DIAZ-HERNANDEZ GABRIEL,
,
Université de Cantabria (ESPAGNE)
HAMDI YASSER,
,
INRS de QUEBEC
LAFITE ROBERT,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
REVEILLON JULIEN,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
SENECHAL NADIA,
,
Universite de Bordeaux
TURKI EMMA,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
YATES MARISSA,
,
Ecole des Ponts Paristech
Résumé
Les zones côtières sont de plus en plus vulnérables en raison du changement climatique, ce qui entraîne des risques tels que les submersions côtières ou l'érosion des plages, exacerbés par les activités anthropiques et le réchauffement climatique. Une gestion côtière efficace et des stratégies d'adaptation sont cruciales. Les modèles numériques avancés et la surveillance des tempêtes extrêmes sont essentiels pour une évaluation précise des risques et des systèmes d'alerte précoce. Cette thèse examine les houles extrêmes et les surcotes en Manche, mer située entre la France et l’Angleterre), en intégrant les oscillations climatiques globales et les facteurs hydrodynamiques locaux. Les plages de Normandie, avec leurs morphologies diverses, sont étudiées en utilisant des modèles numériques et des systèmes de surveillance pour comprendre les hydrodynamiques et les risques côtiers.
Les facteurs stochastiques de l’hydrodynamique marin sont explorés en se concentrant sur les variations de la hauteur des houles et du niveau de la mer, analysées à travers des méthodes statistiques et spectrales. Une variabilité significative des surcotes a été identifiée, alimentée par les tendances à long terme du niveau de la mer et les interactions marée-surcote, les hauteurs des houles étant influencées par les interactions océan-atmosphère, révélant des dépendances à la température de surface de la mer, à la pression atmosphérique et aux indices climatiques. Une classification des événements extrêmes typiques dans la Manche est récemment réalisée.
Une simulation de 40 ans de données avec une validation par rapport aux mesures de bouées et de marégraphes en Angleterre et en France a été réalisée. L'étude classe les tempêtes, en évaluant leur impact sur la côte de Normandie, montrant des variations significatives de la hauteur des houles, principalement en fonction de leur origine et de leur direction de propagation, principalement l'océan Atlantique. Les simulations détaillées soulignent le rôle de la morphologie côtière dans la dissipation de l'énergie et le comportement des houles.
La modélisation numérique pour simuler les dynamiques des houles de tempête sur trois sites côtiers normands, est détaillée et validée en comparant les simulations avec les mesures des bouées, les formulations théoriques et les données de run-up de houles mesurées par les Systèmes de Surveillance Vidéo (VMS). Les résultats montrent que la hauteur de run-up est influencée par les niveaux d'eau et la hauteur des houles, avec des variations spécifiques pour chaque site en raison des caractéristiques des plages, principalement la porosité des différents sédiments.
Les méthodologies stochastiques et numériques ainsi que les bases de données des études précédentes sont enfin appliquées pour lier l’hydrodynamisme avec la morphodynamique des plages dans des conditions extrêmes, en étudiant les composantes d’inondation sur la baie de Seine et l'impact des structures côtières et de la perméabilité sur l'érosion des plages.
Abstract
Coastal zones face increasing vulnerability due to climate change, leading to hazards like coastal flooding or beach erosion, exacerbated by anthropogenic activities and global warming. Effective coastal management and adaptation strategies are crucial. Advanced numerical models and monitoring of extreme storms are essential for accurate risk assessment and early warning systems. The DYNSEEC project aims to enhance understanding of storm dynamics, focusing on coastal flooding to improve risk assessment and mitigation efforts. This dissertation examines extreme waves and storm surges along the English Channel, integrating global climate oscillations and local hydrodynamic factors. Normandy’s beaches, with diverse morphologies, are studied using numerical modelling and monitoring systems to understand hydrodynamics and coastal risks.
The stochastic drivers of maritime hydrodynamics are explored, focusing on wave height and sea level variations, analyzed through statistical and spectral methods. The research identifies significant variability in surges driven by long-term sea level trends and tide-surge interactions, with wave heights influenced by ocean-atmosphere interactions, and revealing dependencies on sea surface temperature, sea level pressure, and climate indexes. A classification of typical extreme events on the English Channel is lastly performed.
A simulation of 40 years of data, with validation against buoy and tide gauge measurements in England and France has been carried out. The study classifies storms, assessing their impact on Normandy’s coast, showing significant wave height variations, dependent mostly on their origin and direction of propagation, primarily the Atlantic Ocean. Detailed simulations emphasize coastal morphology’s role in energy dissipation and wave behavior.
The numerical modeling to simulate storm wave dynamics at three Norman coastal sites is detailed, validated by comparing simulations with buoy measurements, theoretical formulations, and wave run-up data measured by Video Monitoring Systems. Results show that run-up height is influenced by water levels and wave height, with site-specific variations due to beach characteristics, mainly the porosity of gravels and pebbles.
The stochastic and the numerical methodologies and databases from previous studies are finally applied to link hydrodynamics with beach morphodynamics under extreme conditions, studying compound flooding on the Seine Bay and the impact of coastal structures and beach permeability on beach erosion.
Ιnteractiοns et cοmmunicatiοn chimique entre les diatοmées tοxiques du genre Ρseudο-nitzschia et les cοnsοmmateurs zοοplanctοniques.
Doctorant·e
DESCHLER Marie
Direction de thèse
BOULANGE-LECOMTE CELINE (Directeur·trice de thèse)
NIQUIL Nathalie (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
10/10/2024 à 09:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre de la Maison de l'Étudiant, Université Le havre Normandie
Rapporteurs de la thèse
HEGARET HELENE Universite Bret. Occidentale Ubo
LAABIR MOHAMED UNIVERSITE MONTPELLIER 2 SCIENCES ET TECH DU LANGUEDOC
Membres du jurys
BOULANGE-LECOMTE CELINE,
,
Université Le Havre Normandie (ULHN)
HEGARET HELENE,
,
Universite Bret. Occidentale Ubo
LAABIR MOHAMED,
,
UNIVERSITE MONTPELLIER 2 SCIENCES ET TECH DU LANGUEDOC
LE GAC MICKAEL,
,
CENTRE IFREMER BRETAGNE
LEMEE RODOLPHE,
,
Sorbonne Universite
NIQUIL Nathalie,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
Les efflorescences d’algues toxiques (HAB), potentiellement favorisées par le réchauffement climatique et l’eutrophisation des écosystèmes côtiers, est un sujet de préoccupation majeur. C’est le cas des diatomées du genre Pseudo-nitzschia, dont certaines espèces produisent une neurotoxine, l’acide domoïque (AD), responsable d'intoxication amnésiante par les mollusques (ASP). Ces efflorescences ont des conséquences à la fois sanitaires et socio-économiques, les phénomènes ASP entrainant des interdictions de pêche, en particulier à la coquille Saint Jacques sur les côtes normandes. Les copépodes peuvent également véhiculer l’AD dans le réseau trophique. La plupart des études sur l’interaction entre Pseudo-nitzschia et les copépodes concernent des espèces arctiques. Cette thèse visait à approfondir cette interaction pour les espèces présentes sur les côtes normandes (France). Les résultats montrent des mécanismes de défense chez Pseudo-nitzschia en réponse aux prédateurs zooplanctoniques, dont l’induction de la production d’AD en présence de copépodes, observée pour la première fois chez P. australis, connue pour son fort potentiel ASP. En revanche, P. pungens et P. fraudulenta n’augmentaient pas leur production en présence de prédateurs, soulignant l’impossibilité d’extrapoler les données d’une espèce à l’autre ou d’un écosystème à l’autre. Une réponse morphologique, telle que la réduction de la taille des chaînes, a également été démontrée pour la première fois chez P. australis. Les réponses physiologique et morphologique chez P. australis étaient déclenchées à la fois par la présence directe de prédateurs et mais aussi uniquement par leurs signaux chimiques, présents dans le milieu. Ces réponses n’ont pas été associées à une sur-mortalité des copépodes. Par contre, une réduction de la nage basale et des modifications du transcriptome ont pu être mises en évidence.
Abstract
Harmful algal blooms (HAB), potentially favored by global warming and eutrophication of coastal ecosystems, are a major concern. This is the case for diatoms of the genus Pseudo-nitzschia, some species of which produce a neurotoxin, domoic acid (DA), responsible for amnesic shellfish poisoning (ASP). These efflorescences have both health and socio-economic consequences, with ASP phenomena leading to shellfish fishing bans, particularly for scallops on the Normandy coast. Zooplankton copepods can also carry DA through the food web. Most studies on the interaction between Pseudo-nitzschia and copepods have focused on Arctic species. The aim of this thesis was to investigate this interaction in greater depth for species present on the Normandy coast (France). The results show defense mechanisms in Pseudo-nitzschia in response to zooplanktonic predators, including induction of DA production, observed for the first time in P. australis, known for its high ASP potential. On the other hand, P. pungens and P. fraudulenta did not increase their production in the presence of predators, underlining the impossibility of extrapolating data from one species to another or from one ecosystem to another. A morphological response, i.e. chain size reduction, was also demonstrated for the first time in P. australis. Physiological and morphological responses in P. australis were triggered both by the direct presence of predators and solely by their cues, present in the environment. These responses were not associated with excess copepod mortality. However, a reduction in basal swimming and changes in the transcriptome were observed.
Etude structurale et rôle de la prοtéine DnaΚ dans l’hοméοstasie et l’activatiοn de la virulence des bactéries du micrοbiοte cutané.
Doctorant·e
KAYSER Clara
Direction de thèse
KONTO GHIORGHI YOAN (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
09/10/2024 à 13:30
Lieu de la soutenance
Laboratoire CBSA - Evreux
Rapporteurs de la thèse
ALBENNE CECILE Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
GENEST OLIVIER Aix-Marseille université
Membres du jurys
ALBENNE CECILE,
,
Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
CHANE Andrea,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
DOUCET-POPULAIRE FLORENCE,
,
UNIVERSITE PARIS-SACLAY
DUPIEUX-CHABERT CELINE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
FONTAGNE-FAUCHER CATHERINE,
,
Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
GENEST OLIVIER,
,
Aix-Marseille université
KONTO GHIORGHI YOAN,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
NORRIS VICTOR,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
Résumé
Staphylococcus aureus et Staphylococcus epidermidis sont des bactéries à Gram-positif retrouvées au niveau du microbiote cutané humain. La production de biofilm de S. aureus est associée à diverses pathologies telles que la dermatite atopique, ainsi qu’à un déséquilibre du microbiote (dysbiose). Des travaux précédents au laboratoire ont montré que le CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide), un peptide humain impliqué dans l’inflammation cutanée, augmente la virulence de Staphylococcus epidermidis MFP04. La souche de S. epidermidis MFP04 alors virulente surexprime la protéine chaperonne DnaK dans son sécrétome.
Dans cette étude, nous mettons en évidence un nouveau rôle de la protéine chaperonne DnaK de S. epidermidis dans la modulation de la formation de biofilm chez S. aureus et S. epidermidis. La protéine recombinante DnaK de S. epidermidis affecte la formation de biofilm d’une manière spécifique chez deux souches de staphylocoques commensaux (S. aureus MFP03 et S. epidermidis MFP04) et une souche clinique de S. aureus (CIP107093). L’introduction de mutations ponctuelles dans la séquence primaire de la protéine recombinante DnaK a permis de préciser le rôle de ses différents domaines fonctionnels dans la modulation de la formation de biofilm. Ces résultats semblent indiquer que la protéine DnaK de Staphylococcus epidermidis est impliquée dans la formation de biofilm des staphylocoques à un niveau extracellulaire et donc intervient dans l’homéostasie du microbiote cutané.
Abstract
Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis are Gram-positive bacteria commonly found in the human skin microbiota. S. aureus biofilm production is associated with various pathologies such as atopic dermatitis, as well as an imbalance in the microbiota (dysbiosis). Previous work in the laboratory has shown that CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide), a human peptide involved in skin inflammation, increases the virulence of Staphylococcus epidermidis MFP04. The virulent S. epidermidis MFP04 strain then overexpresses the chaperone protein DnaK in its secretome.
In this study, we demonstrate a new role for the S. epidermidis DnaK chaperone protein in modulating biofilm formation in S. aureus and S. epidermidis. The recombinant S. epidermidis DnaK protein specifically affects biofilm formation in two commensal staphylococcal strains (S. aureus MFP03 and S. epidermidis MFP04) as well as a clinical strain of S. aureus (CIP107093). By introducing point mutations into the primary sequence of the recombinant DnaK protein, we were able to clarify the role of its various functional domains in modulating biofilm formation. These results suggest that the DnaK protein of Staphylococcus epidermidis is involved in the formation of staphylococcal biofilm at an extracellular level and is therefore implicated in the homeostasis of the skin microbiota.
Biοmathematical insights intο radiatiοn-induced systemic immune effects in brain and head & neck cancer using preclinical and clinical mοdels
Doctorant·e
PHAM Thao Nguyen
Direction de thèse
VALABLE Samuel (Directeur·trice de thèse)
THARIAT Juliette (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
04/10/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Salle Jules Horowitz - GIP Cyceron
Rapporteurs de la thèse
CICCOLINI JOSEPH Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille
HUGUET FLORENCE Hôpital Pitié Salpêtrière APHP
Membres du jurys
CHEVALIER FRANCOIS,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
CICCOLINI JOSEPH,
,
Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille
HUGUET FLORENCE,
,
Hôpital Pitié Salpêtrière APHP
SERRE RAPHAEL,
,
Hôpital Pitié Salpêtrière APHP
THARIAT Juliette,
,
Laboratoire de Physique corpusculaire de Caen
VALABLE Samuel,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
La radiothérapie, bien qu'efficace contre les tumeurs, peut perturber le système immunitaire et provoquer une lymphopénie, ce qui impacte négativement les résultats du traitement. Des radiothérapies plus ciblées, telles que la protonthérapie, offrent des perspectives prometteuses pour réduire la lymphopénie. Au-delà de la lymphopénie, les sous-populations de leucocytes dans les lignées lymphoïde et myéloïde ont un impact significatif sur la réponse immunitaire antitumorale. Cette thèse examine l'impact de l'irradiation cérébrale sur le système immunitaire en utilisant la modélisation biomathématique. Des données provenant de diverses sources, y compris des essais cliniques, des études animales et des études in vitro sont utilisées pour construire le modèle. L'analyse de la littérature montre un lien quantitatif entre une diminution du nombre de lymphocytes et une survie réduite des patients. De plus, un nouveau modèle de radiosensibilité (modèle de saturation) des lymphocytes est proposé, prouvant une précision supérieure aux modèles linéaires-quadratiques existants. Les études comparant la radiothérapie par rayons X et la protonthérapie chez les souris ont révélé que les rayons X réduisent significativement le nombre de lymphocytes de plusieurs sous-populations et induit une inflammation persistante. La protonthérapie, en revanche, a un impact minimal sur les sous-populations de lymphocytes grâce à son effet balistique épargnant, entre autres, les ganglions lymphatiques cervicaux. La modélisation a également montré que bien que les lymphocytes B et T puissent se rétablir après une déplétion induite par les rayons X, les tumeurs peuvent retarder de manière significative la récupération des cellules B. En outre, les tumeurs affaiblissent elles-mêmes le système immunitaire en diminuant les lymphocytes T circulants. Les données de l'essai clinique CYRAD suggèrent que des doses élevées de radiation aux ganglions lymphatiques lors du traitement du cancer de la tête et du cou affectent de manière significative le nombre de lymphocytes circulants, indépendamment de la dose reçue par le sang lui-même. Ces résultats soulignent l'importance de prendre en compte l'irradiation à la fois du sang mais aussi des ganglions lymphatiques pour préserver le système immunitaire pendant la radiothérapie.
Abstract
Radiotherapy, while effective against tumors, can disturb the immune system and cause lymphopenia, which negatively impacts patient outcomes. Beyond lymphopenia, leukocyte subpopulations of lymphoid and myeloid lineages also have a significant impact on antitumor immune response. More targeted radiation therapies like proton therapy offer promise in reducing lymphopenia. We investigated the impact of brain irradiation on the immune system using biomathematical modeling. Data from various published sources, i.e., clinical trials in humans, animal studies and in vitro data, were used to build the models. A quantitative link between low lymphocyte count and poor patient survival was confirmed using the linear-quadratic model. Modelling accuracy was improved by integrating saturation effects on lymphocyte radiosensitivity (as conceptualized by a new “saturation model” of our own). Modeling based on mice data showed that X-ray therapy significantly reduced lymphocyte counts of multiple subpopulations and induced persistent inflammation while proton therapy had minimal impact on lymphocyte subpopulations, mostly by its ballistic sparing of cervical lymph nodes. Non-linear mixed-effect modeling also showed that while both B and T-lymphocytes recovered after X-ray-induced depletion, tumors could significantly delay B-cell recovery and reduce circulating T cell counts in mice. Additionally, data from a clinical trial in humans suggested that therapeutic radiation doses to lymph nodes significantly affected circulating lymphocyte counts, regardless of the dose to the blood. These findings highlight the importance of considering blood but also lymph node irradiation for preserving the circulating immune cells during and after radiotherapy.
Autοanticοrps et cοmplément dans les myοpathies nécrοsantes autο-immunes: physiοpathοlοgie et dévelοppement préclinique de nοuvelles thérapeutiques.
Doctorant·e
JULIEN Sarah
Direction de thèse
BOYER OLIVIER (Directeur·trice de thèse)
DROUOT LAURENT (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
02/10/2024 à 09:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen
Rapporteurs de la thèse
DRAGON-DUREY MARIE-AGNES Université Paris Cité
MEYER ALAIN Université de Strasbourg
Membres du jurys
BOYER OLIVIER,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
CANDON SOPHIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
DRAGON-DUREY MARIE-AGNES,
,
Université Paris Cité
DROUOT LAURENT,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
GOUILLEUX-GRUART VALERIE,
,
Universite de Tours
MEYER ALAIN,
,
Université de Strasbourg
STENZEL WERNER,
,
Université de Médecine - la Charité
Résumé
Les myopathies nécrosantes auto-immunes (MNAI) appartiennent au groupe des myopathies inflammatoires idiopathiques (MII), aussi appelées myosites. Elles se caractérisent par une faiblesse musculaire proximale aiguë, accompagnée histologiquement par une nécrose des myofibres, un infiltrat inflammatoire et des dépôts de protéines du complément. Chez les patients, sont retrouvés des auto-anticorps (aAcs) dirigés contre la particule de reconnaissance du signal (SRP) ou la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-coenzyme A réductase (HMGCR). Des études ont démontré la pathogénicité de ces aAcs dans un modèle murin, impliquant le système du complément. Par ailleurs, des études in vitro ont montré que ces aAcs inhibent directement la fusion des myoblastes en myotubes, suggérant un mécanisme d'inhibition de la régénération musculaire. Les traitements actuels sont majoritairement empiriques et incluent des corticostéroïdes à forte dose, des immunosuppresseurs, des immunoglobulines intraveineuses et du rituximab. Cependant, de nombreux patients sont réfractaires à ces traitements, créant un besoin urgent de nouvelles thérapies. Au cours de cette thèse, nous avons évalué deux thérapies ciblées dans un modèle murin de MNAI aux anti-HMGCR : un inhibiteur du complément, le zilucoplan, et un inhibiteur du FcRn, l’efgartigimod. L'administration de zilucoplan prévient l'apparition de la maladie, mais ne restaure pas une force musculaire normale chez des souris déjà malades, suggérant que les aAcs ont des mécanismes effecteurs autres que ceux médiés par le complément. L'évaluation de l’efgartigimod a démontré que son administrarion à des souris favorise l'élimination des aAcs, prévient le développement de la maladie et rétablit une force musculaire normale chez des souris malades. Au regard de ces résultats et dans le but de mieux comprendre les mécanismes pathogènes des aAcs indépendents du complément, nous avons évalué l'effet des aAcs anti-HMGCR sur la régénération musculaire dans un modèle murin de nécrose/régénération. Aucun effet significatif sur le ralentissement de la régénération n'a été observé dans notre étude. Cependant, l’évaluation de l’effet direct des aAcs anti-HMGCR purifiés sur leur cible montre une inhibition de la fonction enzymatique de HMGCR à de fortes concentrations d’aAcs. Ces résultats suggèrent que l’efgartigimod, au travers de l’élimination des aAcs pourrait être une thérapie prometteuse des MNAI : elle est en cours d’évaluation dans un essai clinique. Par ailleurs, l’effet pathogène des aAcs pourrait faire intervenir l’inhibition de sa cible enzymatique, expliquant qu’une monothérapie anti-complément n’est pas efficace dans le traitement de cette pathologie.
Abstract
Immune mediated necrotizing myopathies (IMNM) belong to the group of idiopathic inflammatory myopathies (IIM), also known as myositis. They are characterized by acute proximal muscle weakness, histologically accompanied by necrosis of the myofibers, an inflammatory infiltrate, and complement deposits. In patients, autoantibodies (aAbs) targeting the signal recognition particle (SRP) or the 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase (HMGCR) are found. Studies have demonstrated the pathogenicity of these aAbs in a mouse model, involving the complement system. Furthermore, in vitro studies have shown that these aAbs directly inhibit the fusion of myoblasts into myotubes, suggesting a mechanism of inhibition of muscle regeneration. Current treatments are mainly empirical and include high-dose corticosteroids, immunosuppressants, intravenous immunoglobulins, and rituximab. However, many patients are still refractory to these treatments, creating an urgent need for new therapies. Current treatments are mostly empirical, and include high-dose corticosteroids, immunosuppressants, intravenous immunoglobulins and rituximab. However, many patients are refractory to these treatments, creating an urgent need for new therapies. In this thesis, we evaluated two targeted therapies in a mouse model of anti-HMGCR IMNM: a complement inhibitor, zilucoplan, and an FcRn inhibitor, efgartigimod. Administration of zilucoplan prevented the onset of disease but did not restore normal muscle strength in already diseased mice, suggesting that aAbs have effector mechanisms other than those mediated by complement. Evaluation of efgartigimod has shown that its administration to mice promotes the elimination of aAbs, prevents disease development and restores normal muscle strength in diseased mice. In the light of these results and with the aim of better understanding the pathogenic mechanisms of complement-independent aAbs, we evaluated the effect of anti-HMGCR aAbs on muscle regeneration in a murine model of necrosis/regeneration. No significant effect on slowing regeneration was observed in our study. However, assessment of the direct effect of purified anti-HMGCR aAbs on their target showed inhibition of HMGCR enzyme function at high aAbs concentrations. These results suggest that efgartigimod, through the elimination of aAbs, could be a promising therapy for IMNM: it is currently being evaluated in a clinical trial. Furthermore, the pathogenic effect of aAbs may involve inhibition of its enzymatic target, explaining why anti-complement monotherapy is not effective in treating this pathology.
Νeurοimagerie des altératiοns du lοbe tempοral médian : avancées pοur la cοmpréhensiοn, l'évaluatiοn et la préventiοn de la maladie d'Alzheimer
22017004
Doctorant·e
CHAUVEAU Lea
Direction de thèse
DE FLORES Robin (Directeur·trice de thèse)
CHETELAT Gaelle (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
30/09/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Caen, France
Rapporteurs de la thèse
BELLEVILLE SYLVIE MONTREAL UNIVERSITE DE MONTREAL CANADA
PLANCHE VINCENT Maître de conférences HDR Universite de Bordeaux
Membres du jurys
BELLEVILLE SYLVIE,
,
MONTREAL UNIVERSITE DE MONTREAL CANADA
CHETELAT Gaelle,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
DE FLORES Robin,
Chercheur HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
LA JOIE RENAUD,
,
University of California San Francisco
LEHERICY STEPHANE,
,
Sorbonne Université
PLANCHE VINCENT,
Maître de conférences HDR,
Universite de Bordeaux
Résumé
Malgré les progrès récents et les avancées prometteuses, la guérison de la maladie d'Alzheimer ne semble pas envisageable dans l'immédiat, en partie à cause de nos connaissances encore incomplètes. Cette situation soulève trois défis majeurs : mieux comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents, détecter plus précocement les signes de la maladie, et élaborer des stratégies de prévention efficaces en l'absence de traitement curatif. Pour contribuer aux efforts collectifs visant à répondre à ces enjeux, cette thèse s'est concentrée sur l'étude du lobe temporal médian, une région centrale dans la physiopathologie de la maladie d'Alzheimer. En effet, dès les premiers stades, ses sous-régions présentent une atrophie marquée, tandis que les dysfonctionnements de ses réseaux antérieur-temporal (AT) et postérieur-médian (PM) pourraient jouer un rôle crucial dans la propagation des lésions caractéristiques de la maladie. Cependant, des altérations similaires surviennent également lors du vieillissement normal, et les lacunes méthodologiques actuelles ne permettent pas de distinguer clairement les altérations spécifiquement liées au processus pathologique. À travers cette recherche, notre objectif est d'améliorer la compréhension des changements physiopathologiques de l'ensemble des sous-régions du lobe temporal médian et ses réseaux fonctionnels, de proposer des biomarqueurs d'imagerie innovants focalisés sur ces modifications clés, et d'identifier les facteurs influençant spécifiquement ces altérations, pouvant être ciblés par des approches thérapeutiques ou préventives. À l'aide de designs longitudinaux et en tenant compte des différences interindividuelles, nous avons utilisé l'imagerie par résonance magnétique (IRM) structurale et fonctionnelle, couplée à la tomographie par émission de positons (TEP), ainsi qu'à diverses évaluations cliniques incluant des tests cognitifs et des mesures biomédicales. Cette approche a permis de mettre en évidence des altérations spécifiques au niveau du lobe temporal médian et de ses réseaux AT et PM, distinguant les processus du vieillissement de ceux associés à la maladie. Nous avons observé une atrophie généralisée du lobe temporal médian au cours de la vie adulte, avec les sous-régions qui montrent un déclin volumétrique plus tardif étant particulièrement affectées aux stades symptomatiques de la maladie d'Alzheimer. En parallèle, les réseaux AT et PM présentent des changements fonctionnels distincts liés aux processus physiologiques et pathologiques. Alors que la diminution de la connectivité du réseau PM semble spécifique aux effets de l'âge, l'augmentation de la connectivité du réseau AT, partiellement liée au vieillissement, est particulièrement prononcée dans la maladie d'Alzheimer et corrèle à divers marqueurs pathologiques et cognitifs de celle-ci. Chez les patients présentant un trouble cognitif léger, l'évolution vers une démence de type Alzheimer est associée à une perte de volume hippocampique accélérée et à une hyperconnectivité du réseau AT. Quant aux personnes âgées cognitivement intactes, une relation cardiovasculaire-fonctionnelle est observée, où l'augmentation de certains facteurs de risque cardiovasculaires est associée à une réduction de la connectivité du réseau PM, spécifique au vieillissement plutôt qu'à la maladie d'Alzheimer. Ensemble, ces découvertes fournissent des informations précieuses sur l'évolution clinique des patients et ouvrent la voie à l'identification de cibles thérapeutiques potentielles.
Abstract
Despite recent advancements, a cure for Alzheimer's disease remains elusive, primarily due to gaps in our understanding. This leads to the current research challenges: elucidating the underlying biological mechanisms, early detection of disease markers, and developing effective preventive strategies in the absence of curative treatments. This thesis focuses on the medial temporal lobe, pivotal in Alzheimer's pathophysiology, where early-stage are characterized by atrophy in its subregions and dysfunction within its anterior-temporal (AT) and posterior-medial (PM) networks, likely contributing to lesion propagation. However, similar changes occur in normal aging, and methodological limitations currently prevent clear differentiation of disease-specific alterations. This work aimed to deepen our understanding of pathophysiological changes in these regions and their functional networks, develop innovative imaging biomarkers targeting these modifications, and identify factors influencing these alterations for potential therapeutic or preventive targeting. Using longitudinal designs and accounting for inter-individual variability, structural and functional magnetic resonance imaging (MRI) combined with positron emission tomography (PET) and comprehensive clinical assessments were analyzed. Results describe specific medial temporal lobe and network changes, distinguishing age-related processes from disease-specific alterations. We observed generalized medial temporal lobe atrophy across the adult lifespan, with later-declining subregions particularly affected among symptomatic stages of Alzheimer's disease. The AT and PM networks exhibit distinct functional changes related to physiological and pathological processes. While decreased PM connectivity seems age-specific, increased AT connectivity, partially associating with aging, is particularly pronounced in Alzheimer's disease and correlates with Alzheimer-related markers of pathology or cognition. In patients with mild cognitive impairment, progression to Alzheimer's dementia is associated with accelerated hippocampal volume loss and AT hyperconnectivity. In cognitively healthy older adults, cardiovascular-functional relationships exist, with increased cardiovascular risk factors associated with reduced PM connectivity, specific to aging rather than Alzheimer's disease. These findings provide valuable insights into patient clinical progression and pave the way for identifying potential therapeutic targets.
Cοnceptiοn d'un test prédictif de la reperfusiοn et étude d'une nοuvelle cible thérapeutique pοur une meilleure prise en charge des patients sοuffrant d'un accident vasculaire cérébral (AVC)
Doctorant·e
BIATOUGOU Nakougou-Moi-Bohm
Direction de thèse
MACREZ Richard (Directeur·trice de thèse)
REPESSE Yohann (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
23/09/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Bâtiment A, Salle Horowitz Boulevard Henri Becquerel GIP Cyceron, Campus Jules Horowitz 14074 Caen Cedex 5, France
Rapporteurs de la thèse
HO-TIN-NOE BENOIT Directeur de recherche Université Paris Cité
TIMSIT SERGE UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
Membres du jurys
BOUTON MARIE-CHRISTINE,
,
Université Paris Cité
CASOLLA BARBARA,
,
CHU DE NICE
CONTANT GENEVIÈVE,
Docteur,
Diagnostica Stago
HO-TIN-NOE BENOIT,
Directeur de recherche,
Université Paris Cité
MACREZ Richard,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
REPESSE Yohann,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
TIMSIT SERGE,
,
UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
VIVIEN Denis,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
L'accident vasculaire cérébral ischémique (AVC) représente un problème majeur de santé publique, étant la principale cause de handicap et la deuxième cause de décès. La reperfusion rapide est essentielle pour le pronostic du patient. Actuellement, la prise en charge des AVC repose principalement sur la thrombolyse ou la thrombectomie. Bien que la thrombolyse médiée par rtPA soit la principale stratégie thrombolytique pharmacologique, elle présente plusieurs limitations, telles que des taux de recanalisation faibles et des résistances dues à une coque protectrice autour des caillots, comprenant notamment des pièges extracellulaires de neutrophiles (NETs). Il est donc crucial d'anticiper l’échec de ce traitement et de développer de nouvelles stratégies thrombolytiques ou alternatives pour améliorer la prise en charge des AVC ischémiques. Au cours de nos travaux de thèse, nous avons exploré deux axes principaux : le développement d'un test prédictif de la reperfusion et l'étude d'un nouvel outil thérapeutique. Nous avons mis au point un test sur ROTEM®, en créant un réactif prêt à l’emploi, ce qui a permis de lancer une étude clinique au CHU de Caen Normandie, actuellement en cours. Nos résultats ont également montré que les composants des NETs, tels que l'ADN et les histones, perturbent l'équilibre coagulo-lytique. Nous avons observé une neutralisation efficace des effets des histones grâce à la chondroïtine sulfate (CS). L'administration in vivo de la CS a démontré un bénéfice particulier dans le modèle d’AVC avec des caillots riches en fibrine, se traduisant par une amélioration de la reperfusion tissulaire et une réduction de la taille de la lésion. Cependant, une perte d’efficacité de la CS a été notée lorsqu'elle était co-administrée avec le rtPA. Ces résultats suggèrent que la CS pourrait représenter une alternative thérapeutique prometteuse pour neutraliser les histones libres, qui exacerbent l'activation cellulaire durant un AVC ischémique, notamment en cas de contre-indication à la thrombolyse.
Abstract
Ischemic stroke represents a major public health issue, being the leading cause of disability and the second leading cause of death. Rapid reperfusion is essential for the patient's prognosis. Currently, the management of strokes primarily relies on thrombolysis or thrombectomy. Although rtPA-mediated thrombolysis is the predominant pharmacological thrombolytic strategy, it has several limitations, including low recanalization rates and resistance due to a protective shell around the clots, which includes neutrophil extracellular traps (NETs). Therefore, it is crucial to anticipate treatment failure and develop new thrombolytic or alternative strategies to improve the management of ischemic strokes. In our thesis work, we explored two main areas: the development of a predictive test for reperfusion and the study of a new therapeutic tool. We developed a ROTEM®-based test, creating a ready-to-use reagent, which enabled us to initiate a clinical study at the Caen Normandy University Hospital, currently underway. Our results also showed that NET components, such as DNA and histones, disrupt the coagulo-lytic balance. We observed effective neutralization of histone effects with chondroitin sulfate (CS). In vivo administration of CS showed particular benefit in the thromboembolic stroke model with fibrin-rich clots, resulting in improved tissue reperfusion and reduced lesion size. However, a loss of efficacy of CS was noted when co-administered with rtPA. These results suggest that CS could represent a promising therapeutic alternative for neutralizing free histones, which exacerbate cellular activation during ischemic stroke, especially in cases where thrombolysis is contraindicated.
Apprentissage Ρrοfοnd dans l'Ηydrοlοgie de l'Estuaire de la Seine : Recοnstructiοn des Dοnnées Ηistοriques et Ρrévisiοn Ηydraulique
Doctorant·e
JANBAIN Imad
Direction de thèse
JARDANI ABDERRAHIM (Directeur·trice de thèse)
DELOFFRE JULIEN (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
20/09/2024 à 09:00
Lieu de la soutenance
Mont-Saint-Aignan
Rapporteurs de la thèse
JOHANNET ANNE Ensma Nimes Ens Mines Ales
OUDRE LAURENT Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay
Membres du jurys
ADAM SÉBASTIEN,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
DELOFFRE JULIEN,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
JARDANI ABDERRAHIM,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
JOHANNET ANNE,
,
Ensma Nimes Ens Mines Ales
MORIN MARIE,
,
OUDRE LAURENT,
,
Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay
SCHMIDT SABINE,
,
Universite de Bordeaux
Résumé
Cette thèse de doctorat explore l’application des algorithmes d’apprentissage profond (Deep Learning - DL) pour relever les défis hydrologiques dans le bassin de la Seine, le deuxième plus long fleuve de France. Le régime hydraulique complexe de la Seine, influencé par les précipitations variables, les affluents, les interventions humaines et les fluctuations des marées, constitue un cadre idéal pour l’utilisation de techniques computationnelles avancées. Les modèles DL, notamment les réseaux neuronaux récurrents et les mécanismes d’attention, ont été choisis pour leur capacité à capturer les dépendances temporelles à long terme dans les séries chronologiques, surpassant ainsi les modèles traditionnels d’apprentissage machine (ML), tout en nécessitant moins de calibration manuelle que les modèles à base physique.
La recherche se concentre sur le développement de méthodologies personnalisées pour améliorer l’efficacité du DL et optimiser son application face aux défis spécifiques du bassin de la Seine. Ces défis incluent la compréhension et la gestion des interactions complexes dans la zone d’étude, la gestion des limitations des données, le comblement des lacunes de données, la reconstruction et la projection des bases de données historiques manquantes, cruciales pour analyser les fluctuations du niveau d’eau en réponse à des variables telles que les changements climatiques, ainsi que la prédiction des événements d’inondations, notamment les crues extrêmes.
Nos contributions, détaillées à travers quatre articles, illustrent l’efficacité du DL dans divers défis hydrologiques et applications : le comblement des lacunes des données de niveau d’eau sur plusieurs mois dans les enregistrements horaires, la reconstruction historique des paramètres de qualité de l’eau sur une période de plus de 15 ans dans le passé, l’analyse des interactions entre les stations, ainsi que la prédiction des événements de crue extrême à grande échelle (jusqu’à 7 jours à l’avance dans les données quotidiennes) et à petite échelle (jusqu’à 24 heures dans les données horaires).
Les techniques proposées, telles que l’approche de décomposition Mini-Look-Back, les stratégies automatisées de reconstruction historique, les fonctions de perte personnalisées et l’ingénierie des caractéristiques approfondie, mettent en lumière la polyvalence et l’efficacité des modèles DL pour surmonter les limitations des données et surpasser les méthodes traditionnelles. La recherche souligne l’importance de l’interprétabilité en plus de la précision de la prédiction, offrant ainsi des informations sur la dynamique complexe de la Seine.
Ces résultats mettent en évidence les potentialités du DL et des méthodologies développées dans les applications hydrologiques, tout en suggérant une applicabilité plus large à travers divers domaines traitant des séries chronologiques de données.
Abstract
This PhD thesis explores the application of deep learning (DL) algorithms to address hydrological challenges in the Seine River basin, France’s second longest river. The Seine’s intricate hydraulic regime, shaped by variable rainfall, tributaries, human interventions, and tidal fluctuations, presents an ideal scenario for advanced computational techniques. DL models, particularly recurrent-based neural networks and attention mechanisms, were chosen for their ability to capture long-term temporal dependencies in time series data, outperforming traditional machine learning (ML) models and their reduced need for manual calibration compared to physical-based models.
The research focuses on developing custom methodologies to enhance DL efficiency and optimize its application to specific challenges within the Seine River Basin. Key challenges include addressing complex interactions within the study area, predicting extreme flood events, managing data limitations, and reconstructing missing historical databases crucial for analyzing water level fluctuations in response to variables such as climatic changes. The objective is to uncover insights, bridge data gaps, and enhance flood prediction accuracy, particularly for extreme events, thereby advancing smarter water management solutions.
Detailed across four articles, our contributions showcase the effectiveness of DL in various hydrological challenges and applications: filling missing water level data gaps that may span several months in hourly records, projecting water quality parameters over 15 years in the past, analyzing station interactions, and predicting extreme flood events on both large (up to 7 days ahead in daily data) and small scales (up to 24 hours in hourly data).
Proposed techniques such as the Mini-Look-Back decomposition approach, automated historical reconstruction strategies, custom loss functions, and extensive feature engineering highlight the versatility and efficacy of DL models in overcoming data limitations and outperforming traditional methods. The research emphasizes interpretability alongside prediction accuracy, providing insights into the complex dynamics of hydrological systems. These findings underscore the potential of DL and the developed methodologies in hydrological applications while suggesting broader applicability across various fields dealing with time series data.
Etude de la dynamique mitοchοndriale hypοthalamique dans le mοdèle murin Activity-Based Anοrexia: Rôle de l'axe micrοbiοte-intestin-cerveau.
Doctorant·e
SALAUN Colin
Direction de thèse
COEFFIER MOISE (Directeur·trice de thèse)
ACHAMRAH Najate (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
19/09/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
UFR Santé - Bât Stewart - Louis Dumesnil
Rapporteurs de la thèse
HANACHI MOUNA UNIVERSITE PARIS-SACLAY
ROUSSEL DAMIEN Université Claude Bernard - Lyon 1
Membres du jurys
ACHAMRAH Najate,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
BOUDRY GAELLE,
,
Centre Régional de l'Inrae Angers-Nantes Pays de la Loire
COEFFIER MOISE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
CONNIL NATHALIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
HANACHI MOUNA,
,
UNIVERSITE PARIS-SACLAY
ROUSSEL DAMIEN,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
Résumé
L'Anorexie Mentale (AM) est un trouble du comportement alimentaire complexe, caractérisé par un indice de masse corporelle anormalement bas, inférieur à 18,5 kg/m², et accompagné de multiples dysfonctionnements systémiques. Dans cette pathologie, le microbiote intestinal semble jouer un rôle crucial. À l'autre extrémité de l'axe microbiote-intestin-cerveau, l'hypothalamus apparaît comme chef d’orchestre dans la régulation de l'homéostasie énergétique. Pour étudier l'AM, le modèle Activity-Based Anorexia (ABA) chez les rongeurs s'est révélé particulièrement pertinent. L'objectif principal de cette thèse était d'approfondir notre compréhension des altérations moléculaires liées à l'AM, en se concentrant sur plusieurs aspects interconnectés : la dynamique mitochondriale (DM) hypothalamique, les rythmes circadiens (RC), le rôle du récepteur Toll-like de type 4 (TLR4), et l'impact des Lactobacillaceae. Au cœur de cette étude, la DM régule la structure du réseau mitochondrial par des processus de fusion et de fission, influençant directement l'activité cellulaire.
Le protocole expérimental du modèle ABA, chez des souris femelles et mâles, consistait à réduire progressivement l'accès à la nourriture, de 6h à 3h par jour, tout en offrant un accès libre à une roue d'activité. L'étude a débuté par une analyse de la dynamique circadienne des gènes horloges et du microbiote par qPCR. Ensuite, une invalidation du TLR4 dans les cellules épithéliales intestinales (CEI) a été induite par injections de tamoxifène. La DM hypothalamique a été étudiée par qPCR et western blot, complété par des données de respiration cellulaire.
Les résultats ont révélé que la protéine de fusion mitochondriale MFN2 était la plus affectée au niveau hypothalamique, avec une inversion de son rythme circadien chez les souris ABA. L'invalidation du TLR4 dans les CEI a induit une augmentation de la fission mitochondriale hypothalamique. De manière intéressante, les effets de cette invalidation sur la perméabilité intestinale et l'inflammation étaient plus prononcés chez les contrôles mâles, mais absents chez les souris ABA. Finalement le rôle des Lactobacillaceae chez ces souris, administrés comme probiotiques, semble bénéfique en limitant la perte de poids, réduisant l'activité physique inadaptée et diminuant l'inflammation intestinale chez les souris ABA. Une augmentation de l’ensemble des acteurs de la DM hypothalamique pourrait participer à l’adaptation métabolique.
Nos résultats soulignent le rôle du microbiote intestinal dans la modulation hypothalamique des fonctions mitochondriales et des gènes horloges avec des conséquences sur la balance énergétique. L'invalidation du TLR4 dans les CEI et l'apport en Lactobacillaceae limitent la perte de poids induite par le modèle ABA. L'analyse de la composition du microbiote caecal est en cours.
Abstract
Anorexia nervosa (AN) is a complex eating disorder characterized by an abnormally low body mass index of less than 18.5 kg/m², accompanied by multiple systemic dysfunctions. In this pathology, the intestinal microbiota seems to play a crucial role. At the other end of the microbiota-gut-brain axis, the hypothalamus appears to play a key role in regulating energy homeostasis. To study AN, the Activity-Based Anorexia (ABA) model in rodents has proved particularly relevant. The main aim of this thesis was to deepen our understanding of the molecular alterations associated with AN, focusing on several interconnected aspects: hypothalamic mitochondrial dynamics (MD), circadian rhythms (CR), the role of Toll-like receptor 4 (TLR4), and the impact of Lactobacillaceae. At the heart of this study, MD regulates mitochondrial network structure through fusion and fission processes, directly influencing cellular activity.
The experimental protocol of the ABA model, in female and male mice, consisted in a progressive reduction in food access, from 6h to 3h per day, with providing free access to an activity wheel. The study began with an analysis of the circadian dynamics of clock genes and microbiota by qPCR. Next, TLR4 invalidation in intestinal epithelial cells (IECs) was induced by tamoxifen injections. Hypothalamic MD was studied by qPCR and western blot, complemented by cellular respiration data.
Our results revealed that the mitochondrial fusion protein MFN2 was the most affected in the hypothalamus, with a reversal of its circadian rhythm in ABA mice. Invalidation of TLR4 in IECs induced an increase in mitochondrial fission. Interestingly, the effects of this invalidation on intestinal permeability and inflammation were more pronounced in male controls but were blunted in ABA mice. Finally, the role of Lactobacillaceae in ABA mice, administered as probiotics, appears beneficial by limiting weight loss, reducing maladaptive physical activity and decreasing intestinal inflammation in ABA mice. An increase in all hypothalamic MD players could be involved in metabolic adaptation.
Our results highlight the role of the gut microbiota in hypothalamic modulation of mitochondrial functions and clock genes, with consequences for energy balance. Invalidation of TLR4 in IECs and Lactobacillaceae intake limit weight loss induced by the ABA model. 16S analysis of cecal microbiota composition is ongoing.
Appοrt de la manοmétrie antrο-pylοrο-duοdénale haute résοlutiοn cοuplée à l'impédancemétrie dans la physiοpathοlοgie des syndrοmes dyspeptiques.
Doctorant·e
SOLIMAN Heithem
Direction de thèse
GOURCEROL GUILLAUME (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
17/09/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Salle des thèses
Rapporteurs de la thèse
DE SANTA BARBARA PASCAL Université de Montpellier
JOLY FRANCISCA Université Paris Cité
Membres du jurys
COFFIN BENOIT,
,
Université Paris Cité
DE SANTA BARBARA PASCAL,
,
Université de Montpellier
GOURCEROL GUILLAUME,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
JOLY FRANCISCA,
,
Université Paris Cité
MELCHIOR Chloe,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
ROMAN SABINE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
TACK JAN,
,
Université Catho. de Leuven (BEL)
Résumé
La manométrie antro-pyloro-duodénale en haute résolution (MAD-HR) permet une exploration fine des contractions gastro-intestinales et leur propagation. Son apport dans l’exploration des troubles moteurs et fonctionnels de la région gastro-duodénale, se manifestant par des syndromes dyspeptiques, a pourtant été peu évalué. Le 1e axe de ce travail s’est focalisé sur l’apport pronostique de la manométrie intestinale. Nous avons montré qu’une dysmotilité de l’intestin grêle était associée à une surmortalité, par rapport aux patients avec une manométrie normale avec un hazard ratio de 2.60 [1.29–6.89] indépendamment de l’âge, du sexe et des comorbidités. Le 2e axe a comparé les profils moteurs observés en MAD-HR entre les volontaires sains et les patients atteints de désordres de l’axe cerveau intestin (DACI), et principalement une dyspepsie fonctionnelle (DF). Les patients avec DACI présentaient une motricité duodénale diminuée pendant la phase II du complexe moteur migrant, avec moins de contractions propagées antro-duodénales. Les données manométriques ont ensuite été corrélées à une mesure concomitante de la vidange gastrique. Nous avons montré qu’en post-prandial, une diminution de fréquence des contractions antrales, et un pylorospasme étaient présents chez respectivement 56% et 32% des patients avec vidange gastrique ralentie. Enfin, le 3e axe évaluait la mesure par notre sonde de l’impédancemétrie duodénale. Nous avons montré que celle-ci était corrélée à la perméabilité intestinale duodénale, évaluée par l’expression des protéines de jonctions serrées. Une diminution de la perméabilité intestinale en impédancemétrie était observée chez les patients avec DF et ceux avec syndrome de l’intestin irritable, en comparaison aux volontaires sains.
Abstract
High-resolution antropyloroduodenal manometry (HR-ADM) allows detailed exploration of gastrointestinal contractions, and their propagation. However, its contribution to the exploration of motor and functional disorders of the gastro-duodenal region, with dyspeptic syndromes, has poorly been assessed. The 1st axis of this work focused on the prognostic contribution of intestinal manometry. We showed that a small bowel dysmotility was associated with increased mortality, compared with patients with normal manometry, with a hazard ratio of 2.60 [1.29-6.89] independently of age, sex and comorbidities. The 2nd axis compared the motor profiles between healthy volunteers and patients with disorders of the gut-brain axis (DGBI), mainly functional dyspepsia (FD) using HR-ADM. Patients with DGBI had lower duodenal motility during phase II of the migrating motor complex, with fewer antro-duodenal propagated contractions. Manometric data were then correlated with a concomitant measurement of gastric emptying. We showed that, a decrease in antral contraction frequency and pylorospasm in the postprandial period were present in 56% and 32% of patients with delayed gastric emptying respectively. Finally, the 3rd axis assessed our probe's measurement of duodenal impedance. We showed that this correlated with duodenal intestinal permeability, based on the expression of tight junction proteins. A decrease in intestinal permeability using impedance was observed in patients with FD, and those with irritable bowel syndrome, compared to healthy volunteers.
Décοuverte et caractérisatiοn de nοuveaux réseaux neurοnaux peptidergiques gοuvernant l'hοméοstasie énergétique et glucidique.
Doctorant·e
DEVERE Melodie
Direction de thèse
CHARTREL NICOLAS (Directeur·trice de thèse)
PICOT MARIE (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
09/09/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphi 015b Bâtiment Curib
Rapporteurs de la thèse
BOURET SEBASTIEN INSERM LILLE
CROIZIER SOPHIE UNIVERSITE DE LAUSANNE (SUISSE)
Membres du jurys
BOURET SEBASTIEN,
,
INSERM LILLE
CHARTREL NICOLAS,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
CROIZIER SOPHIE,
,
UNIVERSITE DE LAUSANNE (SUISSE)
FETISSOV SERGUEI,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
PICOT MARIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
TOLLE VIRGINIE,
,
UNIVERSITE PARIS 5 UNIVERSITE PARIS DESCARTES
Résumé
La progression alarmante des épidémies d’obésité et de diabète à l’échelle mondiale fait du traitement de ces maladies un enjeu majeur de santé publique. Afin de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre la « Diabésité », il est crucial de comprendre l’étiologie de ces affections. Des recherches récentes mettent en lumière le rôle clé des réseaux neuronaux hypothalamiques dans la régulation de l’homéostasie énergétique et glucidique par le cerveau. Dans ce contexte, cette thèse visait à déterminer le rôle de deux systèmes neuropeptidergiques, le système 26RFa/GPR103 et le système orexinergique au sein des réseaux neuronaux gouvernant le métabolisme énergétique et glucidique.
Au cours de ma thèse, nous avons montré que l’injection centrale de 26RFa exerce un effet antihyperglycémiant associé à une augmentation de la sécrétion d’insuline. De plus, l’action centrale de l’insuline étant abolie chez les souris déficientes en 26RFa ou lors de la co-administration de l’antagoniste du récepteur au 26RFa, nous avons établi que les neurones à 26RFa sont les relais de l’action centrale de l’insuline stimulant ainsi sa propre sécrétion par le pancréas.
Nous avons donc entrepris une étude neuroanatomique qui a révélé l’existence d’une sous-population de neurones de l’aire hypothalamique latérale exprimant à la fois le 26RFa et les orexines. Nos données montrent que les orexines exercent une action centrale antihyperglycémiante similaire à celle du 26RFa. De plus, la caractérisation glycémique et énergétique des souris déficientes en orexines montre un phénotype hypophagique et pro-hyperglycémiant.
De façon surprenante, nous avons observé que l’activation chémogénétique (DREADD) des neurones à 26RFa et orexines de l’aire hypothalamique latérale induit un effet prohyperglycémiant. De plus, cette activation réduit l’expression d’ARNm du 26RFa et des orexines, tandis que leur inhibition augmente l’expression des deux neuropeptides, de façon similaire à celle induite par une hyperglycémie. Ainsi, pour assurer l’homéostasie glucidique, une hyperglycémie inhiberait les neurones à 26RFa et orexines, augmentant ainsi l’expression de ces deux neuropeptides connus pour leur effet antihyperglycémiant.
Enfin, ces travaux suggèrent que le 26RFa est nécessaire à la réponse orexinergique lors d’une élévation de la glycémie, soulignant l'existence d'une interaction génique entre les orexines et le 26RFa.
L’ensemble des données obtenues souligne l’importance des neurones à 26RFa et orexines de l’aire hypothalamique latérale dans la régulation de l’homéostasie énergétique et glucidique. L’étude de la modulation de ces systèmes neuropeptidergiques en condition de « diabésité » offre un espoir d’améliorer les approches thérapeutiques existantes.
Abstract
The alarming rise in obesity and diabetes epidemics worldwide has made the treatment of these diseases a major public health issue. To develop new therapeutic approaches to combat "diabesity", it is crucial to understand the etiology of these pathologies. Recent research highlight the key role of hypothalamic neural networks in the brain regulation of energy and glucose homeostasis. In this context, this thesis aimed to determine the role of two neuropeptidergic systems, the 26RFa/GPR103 system and the orexinergic system, within the neural networks governing energy and glucose metabolism.
During my thesis, we demonstrated that central injection of 26RFa exerts an antihyperglycemic effect associated with an increased insulin secretion. Furthermore, the central action of insulin is abolished in 26RFa-deficient mice or when co-administering a 26RFa receptor antagonist, establishing that 26RFa neurons relay the central action of insulin to regulate glucose homeostasis, thereby stimulating its own secretion by the pancreas.
We conducted a neuroanatomical study revealing the existence of a subpopulation of neurons in the lateral hypothalamic area expressing both 26RFa and orexins. Our data show that orexins exert a central antihyperglycemic action similar to that of 26RFa. Additionally, the glycemic and energy characterization of orexin-deficient mice reveals a hypophagic and pro-hyperglycemic phenotype of the mice.
Surprisingly, we observed that chemogenetic activation (DREADD) of 26RFa and orexin neurons in the lateral hypothalamic area induces a pro-hyperglycemic effect. Moreover, this activation reduces the mRNA expression of 26RFa and orexins, while their inhibition increases the expression of both neuropeptides, similar to the effect induced by an hyperglycemia. These observations suggest that, to ensure glucose homeostasis, hyperglycemia would inhibit 26RFa and orexin neurons, leading to the increased expression of the two neuropeptides known for their antihyperglycemic effect.
Finally, our data promote the evidence that 26RFa is necessary for the orexinergic response to elevated blood glucose, highlighting the occurrence of a genetic interaction between orexins and 26RFa. Collectively, the data of this thesis emphasize the importance of 26RFa and orexin neurons of the lateral hypothalamic area in the regulation of energy and glucose homeostasis. Studying the modulation of these neuropeptidergic systems in the context of "diabesity" offers hope for improving the existing therapeutic approaches.
Ρarticularités cliniques et impacts thérapeutiques des effets indésirables immunο-médiés chez les patients atteints d'un mélanοme de stade ΙV
ALEXANDRE Joachim,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
DUONG TU-ANH,
,
Hôpital Ambroise Paré APHP
MORTIER LAURENT,
,
Université de Lille
ROBERT CAROLINE,
,
Institut Gustave Roussy
SAMIMI MAHTAB,
,
Universite de Tours
Résumé
Contexte
Les inhibiteurs de point de contrôle immunitaire sont le traitement de première ligne incontesté des mélanomes de stade IV et sont pourvoyeurs d’effets indésirables, souvent immuno-médiés. Il existe une prise en compte croissante des événements immuno-médiés dans la décision thérapeutique et une volonté d’individualisation des prises en charges des patients atteints de mélanome métastatique. Une caractérisation plus fine ce ces événements permettrait une meilleure prédiction de leur survenue et de leurs impacts. Nos connaissances des événements immuno-médiés proviennent majoritairement des essais cliniques randomisés de phase III, par le recueil des données de sécurité le temps de l’étude. Elles ne permettent pas la mise évidence des signaux de sécurité tardifs, survenant très à distance de l’essai clinique, ou des signaux de sécurité rares, non notifiés dans les publications qui en découlent.
Matériel et méthodes
Une méta-analyse de sécurité conduite sur les essais cliniques randomisés de ClinicalTrials.gov vise à identifier des signaux de sécurité rares permettant davantage d’exhaustivité. Nous avons déterminé le type et l’incidence des effets rares (représentés par les effets cardiovasculaires) associés à l’exposition aux inhibiteurs de points de contrôle immunitaire dans le mélanome de stade IV. Des études « post-commercialisation » ont été conduites sur trois bases de données : RIC-Mel et Vigibase® préalablement constituées, et Melskintox, constituée spécifiquement pour le recueil des effets immuno-médiés cutanés. Ces études de « vraie vie » permettent d’interroger le type, l’incidence et l’impact des effets immuno-médiés dermatologiques à risque de sous-notification et de caractériser l’ensemble des effets immuno-médiés tardifs à distance de l’instauration de l’inhibiteur de point de contrôle immunitaire car le suivi issu des essais cliniques randomisés est trop court pour être informatif. Enfin, nous avons discuté la sécurité de réintroduire un inhibiteur de point de contrôle immunitaire après un évènement immuno-médié.
Résultats
La méta-analyse nous permet d’identifier certains évènements immuno-médiés non identifiés initialement dans les essais cliniques randomisés car ils sont rares et non systématiquement recherchés, comme certains évènements cardiovasculaires. Ils peuvent pourtant être graves (myocardite, péricardite). Certains, comme la dyslipidémie, laissent supposer un long délai d’apparition, permis par l’allongement de la survie des patients présentant un mélanome et traités par inhibiteurs de points de contrôle immunitaire. En étude de cohorte de vraie vie, d’autres évènements tardifs et sévères peuvent survenir très à distance de l’initiation du traitement (après deux ans) et affecter tous les organes. Les patients atteints d’un mélanome SSM semblent plus à risque de présenter un effet indésirable tardif. Certains évènements immuno-médiés fréquents et rarement graves sont imparfaitement recherchés et la diversité des présentations cliniques peu connue. Les pronostics semblent être différents selon que l’effet immuno-médié cutané est une dermatose inflammatoire bénigne, un trouble pigmentaire, une toxidermie ou une dermatose bulleuse. Enfin, les données de pharmacovigilance concernant la réintroduction sont variables selon l’effet immuno-médié initial, suggérant un taux de récurrence plus élevé pour la néphrite et les évènements immuno-médiés cutanés.
Discussion et perspectives
Un évènement immuno-médié doit être connu et reconnu au regard de son impact thérapeutique, et faire l’objet de modalités de surveillance adaptées. La personnalisation du parcours de soin et des propositions thérapeutiques se fera par une connaissance plus fine des données de sécurité et une meilleure caractérisation des évènements immuno-médiés
Abstract
Background
Immune checkpoint inhibitors are the undisputed first-line treatment for stage IV melanoma, and are associated with adverse events, often immuno-related. Immune-related events are increasingly taken into account in therapeutic decisions, and there is a desire to individualize the management of patients with metastatic melanoma. A more detailed characterization of these events would enable better prediction of their occurrence and impact. Our knowledge of immuno-related events comes mainly from randomized phase III clinical trials, through the collection of safety data for the duration of the study. This does not allow us to identify late-onset safety signals, occurring long after the clinical trial, or rare safety signals not always reported in the publication.
.
Materials and methods
A safety meta-analysis conducted on randomized clinical trials from ClinicalTrials.gov aims to identify rare safety signals allowing greater comprehensiveness. We determined the type and incidence of rare events (represented by cardiovascular events) associated with exposure to immune checkpoint inhibitors in stage IV melanoma. Post-marketing studies have been carried out on three databases: RIC-Mel and Vigibase®, set up beforehand, and Melskintox, specifically set up to record cutaneous immune-related effects. These “real-life” studies make it possible to investigate the type, incidence and impact of dermatological immune-related events at risk of under-reporting, and to characterize all late-onset immune-related events late after the introduction of the immune checkpoint inhibitor, since follow-up from randomized clinical trials is too short to be informative. Finally, we discussed the safety of reintroducing an immune checkpoint inhibitor after an immuno-related event.
Results
The meta-analysis enables us to identify some immuno-related events not initially identified in randomized clinical trials because they are rare and not systematically investigated, such as cardiovascular events. However, they can be serious as myocarditis and pericarditis. Some, such as dyslipidemia, suggest a long delay in onset, made possible by the extended overall survival of melanoma patients treated with immune checkpoint inhibitors. In real-life cohort studies, other severe late-onset events may occur long after from the initiation of treatment (after two years), affecting all organs. Patients with SSM melanoma appear to have a higher risk of late-onset adverse events. Certain frequent and rare serious immune-related events are imperfectly investigated, and the diversity of clinical presentations is poorly understood. The prognosis seems to differ depending on whether the cutaneous immuno-related effect is a benign inflammatory dermatosis, a pigmentary disorder, drug-related rash or bullous dermatosis. Finally, pharmacovigilance data on reintroduction vary according to the initial immune-related event, suggesting a higher recurrence rate for nephritis and cutaneous immuno-related events.
Discussion and perspectives
The occurrence of an immune-related event must be known and recognized with regard to its therapeutic impact, and be the subject of appropriate monitoring modalities. A more detailed knowledge of safety data and a better characterization of immune-related events will enable us to tailor our treatment pathways and proposals.
Ρatient self-inflicted lung injury et ventilatοr induced lung injury:De l'insuffisance respiratοire aiguᵗ de nοvο à l'exacerbatiοn aiguᵗ de pneumοpathie intersititielle diffuse
Doctorant·e
BERRUBE Elise
Direction de thèse
CUVELIER ANTOINE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
04/09/2024 à 13:30
Lieu de la soutenance
Salle des thèses, Faculté de Médecine et Pharmacie, Université Rouen Normandie
Rapporteurs de la thèse
CARTEAUX GUILLAUME UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE
GEORGES MARJOLAINE Universite de Bourgogne
Membres du jurys
CARTEAUX GUILLAUME,
,
UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE
CRESTANI BRUNO,
,
Université Paris Cité
CUVELIER ANTOINE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
GEORGES MARJOLAINE,
,
Universite de Bourgogne
GIRAULT CHRISTOPHE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
LEMIALE VIRGINIE,
,
Université Paris Cité
PIQUILLOUD LISE,
,
UNIVERSITE DE LAUSANNE (SUISSE)
Résumé
Introduction
Au cours de l’insuffisance respiratoire aiguë (IRA) de novo ou du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), la ventilation invasive (VI) appliquée au patient pour pallier aux altérations sévères de l’hématose, de même que les efforts respiratoires spontanés, peuvent paradoxalement aggraver les lésions alvéolaires initiales et provoquer alors des lésions dénommées ventilator induced lung injury (VILI) ou patient self-inflicted lung injury (P-SILI).
L’exacerbation aiguë de pneumopathie interstitielle diffuse (EAPID), bien que proche sémiologiquement, histologiquement et radiologiquement du SDRA et ayant bénéficié de l’amélioration des connaissances du VILI et du P-SILI, reste grevée d’une mortalité bien plus élevée.
Méthode
Nous nous sommes donc intéressés aux conséquences de la ventilation et des efforts respiratoires spontanés au cours des EAPID.
Résultats
Nous avons tout d’abord étudié les conséquences des stratégies d’oxygénation non invasives au cours de l’IRA de novo et montré que la ventilation non invasive (VNI) augmentait le volume courant par rapport à l’oxygénothérapie à haut débit (OHD) sans augmentation du recrutement alvéolaire, donc exposant le poumon à un risque de surdistention. Nous avons ensuite mis au point un modèle de poumon artificiel mécanique reproduisant la ventilation spontanée au cours de l’IRA de novo et les mécanismes physiopathologiques impliqués dans le P-SILI.
Nous avons ensuite utilisé ces connaissances acquises au cours de l’IRA de novo pour modéliser la ventilation spontanée des patients atteints de PID au repos, au cours d’un exercice maximal et d’une EAPID. Nous avons mis en évidence que l’hétérogénéité de l’atteinte pulmonaire, et donc de la compliance dans les PID, était associée tant à l’effort qu’au cours de l’EAPID à la présence de mécanismes impliqués dans le P-SILI : recrutement/dérecrutement alvéolaires, surdistension, concentration du stress pulmonaire, et phénomène de Pendelluft.
Nous avons ensuite soumis ce modèle d’EAPID aux contraintes de la VI. Nous avons ainsi pu montrer que celle-ci, appliquée avec des volumes courants supérieurs à 5 ml/kg de poids prédit sur la taille, des niveaux de pressions expiratoire positive supérieure à 4 cmH2O et une fréquence respiratoire supérieure à 25/min, était potentiellement délétère selon notre modèle.
Nous avons parallèlement évalué, au cours d’une étude clinique rétrospective, les conséquences de la stratégie d’oxygénation non invasive appliquée au cours de l’EAPID. A contrario de ce que nous avions pu montrer dans l’IRA de novo, nous n’avons pas retrouvé de différence entre la VNI et l’OHD en termes de mortalité ou de recours à la VI. Grace à notre modèle expérimental d’EAPID, nous devrions pouvoir comprendre les mécanismes physiopathologiques expliquant ce résultat et envisager une stratégie d’oxygénation optimisée et personnalisée pour la prise en charge de l’EAPID.
Conclusion
Notre travail de recherche, à la fois expérimental et clinique, a donc permis de mettre en évidence la possibilité de P-SILI et de VILI au cours des EAPID, de montrer que le risque de surdistension est majeur dans cette pathologie au cours de la VI. La stratégie d’oxygénation non invasive optimale reste encore à déterminer.
Abstract
Introduction
In the course of de novo acute respiratory failure (ARF) or acute respiratory distress syndrome (ARDS), invasive mechanical ventilation (IMV) and spontaneous respiratory efforts, may paradoxically worsen initial alveolar lesions and cause ventilator induced lung injury (VILI) or patient self-inflicted lung injury (P-SILI). Acute exacerbation of diffuse interstitial lung disease (AE-ILD) presents similar characteristics to ARDS in semiology, histology and radiology. However, the risk of mortality remains higher in AE-ILD despite improved knowledge of VILI and P-SILI.
Methods
We were interested in the effects of ventilation and spontaneous respiratory effort during AE-ILD.
Results
We first studied the effects of non-invasive oxygenation strategies during de novo ARF, and showed that non-invasive ventilation (NIV) increased tidal volume compared to high flow nasal canulae oxygen therapy (HFNC) without increasing alveolar recruitment, thus exposing the lung to the risk of overdistention. We then developed a mechanical artificial lung model reproducing spontaneous ventilation during de novo ARF and studied the pathophysiological mechanisms involved in P-SILI.
We then used this knowledge learned from de novo ARF to model spontaneous ventilation in patients with ILD at rest, during maximal exercise and AE-ILD. We demonstrated that the inhomogeneity of lung injury and of compliance in ILD was associated during exercise and AE-ILD, with the presence of mechanisms involved in P-SILI: recruitment/derecruitment, overdistension, stress concentration and Pendelluft phenomenon.
We then exposed this AE-ILD model to the challenges of IMV. We showed that IMV applied with tidal volumes of more than 5 ml/kg PBW, positive expiratory pressure levels of more than 4 cmH2O and respiratory rates of more than 25 cpm were deleterious in our model.
At the same time, we evaluated the effects of non-invasive oxygenation strategies during AE-ILD in a retrospective clinical study. We found no difference between NIV and HFNC in mortality or use of invasive ventilation.
Conclusion
Our research has highlighted the occurence of P-SILI and VILI during AE-ILD and has shown a major risk of overdistension in AE-ILD during IMV. Our model of AE-ILD could help us to develop optimized and personalized oxygenation strategies for AE-ILD patients.
Répοnses et adaptatiοns des cοmmunautés micrοbiennes à une cοntaminatiοn par des métaux traces à différentes échelles spatiο-tempοrelles: impact de l'antimοine.
Doctorant·e
DA COSTA Claire
Direction de thèse
BERTHE THIERRY (Directeur·trice de thèse)
COLIN YANNICK (Co-encadrant·e de thèse)
DEBRET MAXIME (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
11/07/2024 à 13:30
Lieu de la soutenance
Université Rouen Normandie
Rapporteurs de la thèse
ARSENE-PLOETZE FLORENCE Université de Strasbourg
BAUDA PASCALE Université de Lorraine
Membres du jurys
ARSENE-PLOETZE FLORENCE,
,
Université de Strasbourg
BAUDA PASCALE,
,
Université de Lorraine
BERTHE THIERRY,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
COLIN YANNICK,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
DEBRET MAXIME,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
GUYONEAUD REMY,
,
Université de Pau et des Pays de l'Adour
MONCHY SEBASTIEN,
,
ULCO - UNIVERSITE DU LITTORAL COTE D'OPALE
NAZARET SYLVIE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
Résumé
Le compartiment sédimentaire résulte de l’accumulation de matières en suspension issue de l’érosion du bassin versant. A ces matières en suspension sont associés des microorganismes et des contaminants organiques et inorganiques résultant de l’activité anthropique. Les sédiments sont donc le siège d’interactions multiples entre microorganismes et contaminants. L’objectif de cette thèse a été d’étudier l’impact d’une exposition chronique aux éléments traces métallique (ETMs) sur la diversité, la composition et la structure des communautés microbienne et/ou l’enrichissement du résistome. Dans ce contexte, l’étude d’une archive sédimentaire (étang de Martot), intégrant une contamination multi-métallique variable au cours du temps, a démontré que les communautés microbiennes sont indicateurs sensibles aux ETMs. Toutefois, la dynamique des microorganismes reste plus fortement influencée par d’autres paramètres tels que la source des apports sédimentaires et les caractéristiques de la matière organique. Un second volet de cette thèse a porté sur des sédiments récents issus d’un bassin routier de rétention des eaux pluviales enrichis en antimoine (Sb). La forte réactivité géochimique du Sb au sein du bassin (i.e., concentration, état d’oxydation et ligands) a été corrélée à des changements dans la composition des communautés microbiennes totale et active, au sein desquelles, de nombreux gènes impliqués dans la résistance (i.e., arsB, acr3, arsK, antA), et les processus d’oxydation (i.e., anoA, aioA, arsO, arsV, arsH), et de réduction (i.e., anrA, arrA) du Sb ont été observés. En parallèle, l’étude de l’antimonite oxydase AnoA, impliquée spécifiquement dans l’oxydation du Sb(III), suggère une distribution taxonomique bien plus importante que précédemment décrit dans la littérature. De nouveaux jeux d’amorces ont été créés pour cibler le gène anoA dans différents groupes taxonomiques (Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria et Actinobacteria) et permettra de mieux évaluer la contribution de cette enzyme dans l’oxydation du Sb au sein de communautés microbiennes complexes.
Abstract
The sedimentary compartment results from the accumulation of suspended particles resulting from the watershed erosion. These particles are associated with microorganisms and organic and inorganic contaminants resulting from human activity. Sediments are therefore the site of multiple interactions between microorganisms and contaminants. The aim of this thesis was to study the impact of chronic exposure to trace metals (TMEs) on the diversity, composition and structure of microbial communities and/or the enrichment of the resistome. In this context, the study of a sedimentary archive (Martot pond), integrating a multi-metallic contamination varying over the time, demonstrated that microbial communities are sensitive indicators to TMEs. However, microbial dynamics are more strongly influenced by other parameters, such as the source of sediment inputs and the characteristics of the organic matter. A second part of this thesis focused on recent sediments from a roadside stormwater retention basin enriched in antimony (Sb). The high geochemical reactivity of Sb within the basin (i.e., concentration, oxidation state and ligands) was correlated with changes in the composition of total and active microbial communities, within which, numerous genes involved in resistance (i.e., arsB, acr3, arsK, antA), and oxidation processes (i.e., arsB, acr3, arsK, antA), were identified. In parallel, the study of the antimonite oxidase AnoA, involved specifically in Sb(III) oxidation, suggests a much wider taxonomic distribution than previously thought. New primer sets have been created to amplify the anoA gene across different taxonomic groups (Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria and Actinobacteria) and will enable us to better assess the contribution of this enzyme to Sb oxidation in complex microbial communities.
Caractérisatiοn mοléculaire des mécanismes de cοmmunicatiοn aérienne chez la sοuche Ρseudοmοnas fluοrescens ΜFE01
Doctorant·e
DUPONT Charly
Direction de thèse
MERIEAU ANNABELLE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
10/07/2024 à 13:30
Lieu de la soutenance
Evreux
Rapporteurs de la thèse
LACROIX JEAN-MARIE Universite de Lille
WEISSKOPF LAURE Université de Fribourg
Membres du jurys
BEAULIEU CAROLE,
,
Université de Sherbrooke (Canada)
LACROIX JEAN-MARIE,
,
Universite de Lille
LATOUR XAVIER,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
MERIEAU ANNABELLE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
VERDON JULIEN,
,
Université Poitiers
WEISSKOPF LAURE,
,
Université de Fribourg
Résumé
Les composés organiques volatils (COV), sous-produits du métabolisme émis par l’ensemble des
organismes vivants, sont volatils en conditions environnementales en raison de leurs propriétés physicochimiques.
Chez les bactéries, et notamment celles du genre Pseudomonas, les COV sont
principalement étudiés pour leur capacité à inhiber des microorganismes phytopathogènes. Leur rôle
dans la communication, un mécanisme indispensable à la coordination des communautés bactériennes
lors de la formation de biofilm, est rarement considéré.
L'objectif des travaux menés est l'analyse les COVs produits par la souche Pseudomonas fluorescens
MFE01 et leur impact sur sa communication. Les voies de communication de MFE01 sont peu connues
et ne correspondent pas aux systèmes déjà décrits chez de nombreuses bactéries du genre
Pseudomonas. La caractérisation du bouquet de molécules émises par MFE01 met en évidence une
forte émission de 1-undécène. Un mutant du gène undA, codant l’enzyme de synthèse du 1-undécène,
n’émet plus ce COV et a une capacité réduite à former des biofilms. L’exposition de ce mutant à du 1-
undécène exogène restaure la formation de biofilm. Le 1-undécène serait donc une molécule de
communication intraspécifique chez P. fluorescens MFE01. Le gène undA semble être en opéron avec
le gène rbdA, codant un senseur putatif. Nous formulons l’hypothèse que Rbda serait impliqué dans la
perception du 1-undécène et que la transduction du signal s’effectuerait via la synthèse de di-guanosine
monophosphate cyclique, un messager secondaire connu pour induire la formation de biofilm.
L’étude de la voie de régulation Gac/Rsm, connue pour gouverner le métabolisme et la communication
des Pseudomonas, montre qu’elle module fortement la quantité et le profil de COV émis par MFE01.
Cette voie pilote chez MFE01 l’émission de 1-undécène et l’inhibition aérienne du pathogène humain
Legionella pneumophila ainsi que celle du phytopathogène Phytophtora infestans. L’expression du gène
gacS, codant le senseur principal de la voie Gac/Rsm, serait activée par au moins un COV,
potentiellement le 2-tridecanone et/ou le 2-undecanone.
Abstract
Volatile organic compounds (VOCs), by-products of metabolism emitted by all living organisms, are
volatile under environmental conditions due to their physicochemical properties. In bacteria, especially
those of the genus Pseudomonas, VOCs are mainly studied for their ability to inhibit phytopathogenic
microorganisms. Their role in communication, which is a crucial mechanism for coordinating bacterial
communities during biofilm formation, is understudied.
This research focuses on investigating VOCs emitted by the Pseudomonas fluorescens MFE01 strain
and their implications in its communication. The uncharacterized communications pathways of MFE01
are untypical and does not involve pathways already described in others Pseudomonas.
Characterization of molecules the emitted by MFE01 reveals a huge emission of 1-undecene. A mutant
lacking the undA gene, responsible for 1-undecene synthesis, no longer emits this VOC and exhibits
reduced biofilm formation capabilities. Exposure of this mutant to exogenous 1-undecene restores
biofilm formation, Therefore, 1-undecene seems to be an intraspecific communication molecule in P.
fluorescens MFE01. The undA gene seems to be in an operon with the rbdA gene, encoding a putative
sensor. We hypothesize that Rbda is involved in 1-undecene perception with signal transduction likely
occurring via the synthesis of cyclic di-guanosine monophosphate, a known secondary messenger that
induces biofilm formation.
Additionally, the study of the Gac/Rsm regulatory pathway, a critical regulator of metabolism and
communication in Pseudomonas, demonstrates that it strongly modulates the quantity and profile of
VOCs emitted by MFE01. This pathway governs 1-undecene emission and the aerial inhibition of human
pathogen Legionella pneumophila and phytopathogen Phytophtora infestans by MFE01. At least one
VOC, possibly 2-tridecanone and/or 2-undecanone, may activate the expression of the gacS gene,
which encodes the principal sensor of the Gac/Rsm pathway.
Explοratiοn électrοencéphalοgraphique (EEG) a visée vétérinaire chez le chien et le chat : faisabilité, dévelοppement des prοtοcοles de réalisatiοn et d'interprétatiοn des tracés
Doctorant·e
LYON Elsa
Direction de thèse
BESNARD Stéphane (Directeur·trice de thèse)
ESCRIOU CATHERINE (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
09/07/2024 à 14:30
Lieu de la soutenance
VetAgro Sup
Rapporteurs de la thèse
GILBERT CAROLINE Ecole Nationale Vétérinaire d'Alfort
STORCK FANNY VetAgro Sup - Campus vétérinaire de Lyon
Membres du jurys
BESNARD Stéphane,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
BLOT STEPHANE,
,
Ecole Nationale Vétérinaire d'Alfort
ESCRIOU CATHERINE,
Maître de conférences,
VetAgro Sup - Campus vétérinaire de Lyon
GILBERT CAROLINE,
,
Ecole Nationale Vétérinaire d'Alfort
STORCK FANNY,
,
VetAgro Sup - Campus vétérinaire de Lyon
VERMERSCH ANNE-ISABELLE,
,
Hôpital Armand-Trousseau
Résumé
L’objectif de ce travail était d’évaluer la faisabilité de l’EEG chez des chiens et des chats sans sédation, de proposer les premiers abaques pour l’interprétation et de proposer des recommandations pour la pratique de l’EEG de routine en clinique vétérinaire. Une étude préalable sur 6 chiens et 6 chats sains a permis d’obtenir des tracés physiologiques de référence en état de veille, de somnolence, de sommeil et de sommeil paradoxal. Cent cinquante enregistrements EEG avec capteurs de polygraphie ont ensuite été réalisés sur 140 animaux combinés à des protocoles de sensibilisation. L’évaluation de la qualité et de l’interprétabilité des tracés a été faite en comparant les résultats obtenus avec 2 types d’électrodes et leur système de maintien spécifique. Les enregistrements vidéo-EEG ont été réalisés avec succès sans sédation, sauf pour 9 animaux, sur des chiens et de chats de tout gabarit, âge, sexe. La durée médiane des enregistrements EEG était de 40 minutes. Soixante-quinze pour cent des EEG de chiens et 83 % des EEG de chats étaient lisibles pendant plus de 50 % et jusqu’à 100 % de leur durée. La discrimination des états de vigilance à partir de l'analyse des rythmes (éveil, somnolence, sommeil) a été possible dans 99 % des EEG de chiens et 91 % des EEG de chats. Des réponses à la stimulation photique ont été observées dans 11 % des EEG de chiens et 85 % des EEG de chats. L’intérêt médical des enregistrements EEG a été directement informatifs dans 34% des examens : dans 26% des cas, les anomalies EEG étaient associées à des signes cliniques, et dans 8 % des cas, il s'agissait d'anomalies EEG sans symptômes cliniques pendant l'enregistrement. Certaines anomalies ont pu être provoquées.
Nous avons donc mis au point une procédure standardisée de vidéo-EEG sans anesthésie, non invasive chez les chiens et les chats. Les critères techniques et médicaux qualitatifs et quantitatifs ont été évalués et étaient conformes aux recommandations de l'EEG humain. De plus, nous avons démontré sa pertinence et sa précision à des fins diagnostiques, apportant des arguments supplémentaires en faveur de l'utilisation de l'EEG comme test d'exploration fonctionnelle neurologique de première intention.
Abstract
The aim of this work was to assess the feasibility of EEG in dogs and cats without sedation, to propose the first abacuses for interpretation and to offer recommendations for routine EEG practice in veterinary clinics. A preliminary study on 6 healthy dogs and 6 healthy cats provided physiological reference tracings during wakefulness, drowsiness, sleep and REM sleep. One hundred and fifty EEG recordings with polygraph sensors were then made on 140 animals, combined with sensitization protocols. The quality and interpretability of the EEG were assessed by comparing the results obtained with 2 types of electrodes and their specific holding system. Video-EEG recordings were successfully performed without sedation, except for 9 animals, on dogs and cats of all sizes, ages and sexes. The median duration of EEG recordings was 40 minutes. Seventy-five percent of dog EEGs and 83% of cat EEGs were readable for more than 50% and up to 100% of their duration. Discrimination of states of alertness from rhythm analysis (wakefulness, somnolence, sleep) was possible in 99% of dog EEGs and 91% of cat EEGs.
Responses to photic stimulation were observed in 11% of dog EEGs and 85% of cat EEGs. The medical relevance of EEG recordings was directly informative in 34% of examinations: in 26% of cases, EEG abnormalities were associated with clinical signs, , and in 8% of cases, they were EEG abnormalities without clinical symptoms during recording. Some events may have been provoked.
We developed a standardized procedure for anesthesia-free, non-invasive video-EEG in dogs and cats. Qualitative and quantitative technical and medical criteria were evaluated and were in line with human EEG recommendations. In addition, we demonstrated its relevance and accuracy for diagnostic purposes, providing further support for the use of EEG as a first-line neurological functional exploration test.
Ιmplicatiοn des prοtéines EΡAC dans la régulatiοn de l'activité électrique des cardiοmyοcytes
Doctorant·e
BOILEVE Arthur
Direction de thèse
SALLE Laurent (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
05/07/2024 à 13:30
Lieu de la soutenance
Salle Jules Horowitz, GIP Cyceron, Bd Henri Becquerel, 14074 Caen
ALEXANDRE Joachim,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
BALSE ELISE,
Maître de conférences HDR,
Sorbonne Université
LEZOUALC'H FRANK,
Directeur de recherche,
Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
MAGUY ANGE,
Chercheur HDR,
UNIVERSITE BERN SUISSE
PEREIRA LAETITIA,
Maître de conférences,
Université Paris-Saclay
SALLE Laurent,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
Les Protéines d’Échange directement Activées par l’AMPc (EPAC) sont des effecteurs majeurs de la voie de l’AMPc. Dans le cardiomyocyte, les protéines EPAC interviennent dans la régulation de nombreuses fonctions cellulaires. Elles participent à la mise en place de processus hypertrophiques et à la régulation de l’homéostasie calcique en contribuant aux mécanismes de fuite de Ca2+ diastolique. Par ailleurs, les protéines EPAC concourent à moduler l’électrophysiologie cardiaque et la question de leur potentiel arythmogène a déjà été soulevée. Néanmoins, leur rôle exact dans la régulation de l’électrophysiologie du cardiomyocyte demeure flou. Dans le cardiomyocyte ventriculaire, l’activation pharmacologique aiguë d’EPAC allonge la durée du Potentiel d’Action (PA) en inhibant des courants K+ repolarisants. La signalisation aboutissant à cet effet était toutefois indéterminée. A l’étage atrial, bien qu’une implication d’EPAC1 était suggérée dans la survenue de fibrillation atriale (FA), les effets d’EPAC sur l’électrophysiologie du cardiomyocyte atrial restaient inconnus.
Ce travail a pu déterminer que les deux isoformes d’EPAC et différentes voies de signalisation, incluant une voie PLC-PKC et une voie NOS-PKG, transduisaient l’effet d’EPAC et aboutissaient à l’inhibition des courants K+ à l’origine de l’allongement de la durée du PA dans le cardiomyocyte ventriculaire. A l’étage atrial, nous avons pu confirmer dans un modèle murin et dans des cardiomyocytes atriaux humains isolés que l’activation d’EPAC allongeait la durée du PA par l’inhibition des courants K+. Dans le cardiomyocyte atrial humain, cet effet était transduit par plusieurs voies de signalisation impliquant la CaMKII d’une part et un axe AMPK-NOS-PKG d’autre part. Par ailleurs, nos résultats montrent qu’EPAC1, l’isoforme majoritaire dans le cœur, est surexprimée dans des fragments auriculaires de patients en FA et semble impliquée dans la survenue d’épisode de fibrillation chez la souris. Finalement, un nouvel inhibiteur non-compétitif d’EPAC1, l’AM-001, corrigeait l’altération des courants K+ dépendante d’EPAC dans les cardiomyocytes humains issus de patients en FA mais pas dans les cellules provenant de patients en rythme sinusal.
Dans son ensemble, ce travail identifie les protéines EPAC comme des modulateurs de l’électrophysiologie du cardiomyocyte. De plus, il suggère l’implication d’EPAC1 dans les mécanismes d’initiation de la FA.
Abstract
Exchange Proteins directly Activated by cAMP (EPAC) act as major effector of cAMP signaling. In cardiomyocyte, EPAC proteins are able to modulate numerous cellular functions. They contribute to hypertrophic processes and Ca2+ handling regulation by the upregulation of diastolic Ca2+ leak mechanisms. Moreover, EPAC proteins are involved in cardiac electrophysiological modulation and their arrhythmogenic potential has already been proposed. However, their exact implication in the cardiomyocyte electrophysiological modulations remains unclear. In ventricular myocyte, acute pharmacological EPAC activation lengthens the Action Potential (AP) by downregulation of K+ repolarizing currents. Nevertheless, the signaling pathways carrying this effect was unknown. In atria, although EPAC1 involvement was suggested in Atrial Fibrillation (AF) occurrence, the impact of EPAC in electrophysiology at the cellular level remained to be determined.
This work has identified that both EPAC isoforms and several signaling axis, including a PLC-PKC pathway and a NOS-PKG pathway, contribute to the EPAC-dependent inhibition of K+ current and consecutive AP lengthening in ventricular cardiomyocyte. In atria, we confirmed in murine model and isolated human atrial cardiomyocyte that EPAC activation lengthens AP by K+ currents downregulation. In human atrial cardiomyocyte, this effect was transduced by different signaling pathways involving CaMKII for one part and an AMPK-NOS-PKG axis for another part. Moreover, our results show that EPAC1, the predominant isoform in the heart, is overexpressed in right auricular appendages from AF patients and seems to be involved in AF occurrence in mouse model. Finally, the new EPAC1 selective non-competitive inhibitor AM-001 corrected the EPAC-induced K+ current alteration in human atrial myocytes from AF patients but not in cells from sinus rhythm patients.
Overall, this work characterizes EPAC proteins as modulators of cardiomyocyte electrophysiology. Moreover, our results suggest that EPAC1 is involved in the AF initiation processes.
Suppressiοn de la virulence et de la résistance aux antibiοtiques de pathοgènes gram-pοsitifs par l'utilisatiοn de peptides lassο naturels et οptimisés
Doctorant·e
BAETZ Benjamin
Direction de thèse
GIRAUD Caroline (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
02/07/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre Jean JACQUET, Bâtiment L, Campus 1, Caen
Rapporteurs de la thèse
BORDI CHRISTOPHE Aix-Marseille université
BROUTIN ISABELLE Directeur de recherche CiTCom - CNRS Université Paris Cité
Membres du jurys
BORDI CHRISTOPHE,
,
Aix-Marseille université
BROUTIN ISABELLE,
Directeur de recherche,
CiTCom - CNRS Université Paris Cité
GIARD Jean-Christophe,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
GIRAUD Caroline,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
HARTKE Axel,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
LI YANYAN,
,
Museum Histoire Naturelle
Résumé
On estime que la résistance bactérienne aux antibiotiques a causé plus d’un million de morts en 2019 ; il est donc urgent de trouver de nouvelles molécules et des alternatives de traitement efficaces. La sviceucine et la siamycine I sont deux peptides lasso possédant une activité de resensibilisation à la vancomycine des entérocoques et staphylocoques résistants à cet antibiotique. Notre objectif a été la compréhension en détail de leur mécanisme d’action et l’obtention de premières données sur la relation structure – activité des peptides. Nous avons montré que la sviceucine et la siamycine I réduisent l’expression des gènes de résistance à la vancomycine en ciblant de manière directe l’histidine kinase VanS. L’utilisation de la siamycine I en tant qu’adjuvant à la vancomycine a permis de traiter une infection à VRE dans le modèle animal Galleria mellonella, prouvant ainsi qu’il est possible de resensibiliser les bactéries résistantes à la vancomycine in host. Des variants de la sviceucine ont été produits et certains de ces peptides lasso ont gagné en activité par rapport à la sviceucine, démontrant qu’il est possible de modifier ces peptides pour moduler et améliorer leur activité. Ce travail ouvre ainsi la voie au développement de ces molécules comme inhibiteurs d’histidines kinases.
Abstract
Bacterial resistance to antibiotics is estimated to have caused over a million deaths in 2019, the need to find new molecules and effective treatment alternatives is therefore urgent. Sviceucin and siamycin I are two lasso peptides with vancomycin-resensitizing activity in antibiotic-resistant enterococci and staphylococci. Our aim was to gain a detailed understanding of their mechanism of action and obtain initial data on the peptides' structure-activity relationship. We have shown that sviceucin and siamycin I reduce the expression of vancomycin resistance genes by directly targeting the histidine kinase VanS. The use of siamycin I as an adjuvant to vancomycin enabled the treatment of a VRE infection in the Galleria mellonella animal model, proving that it is possible to resensitize vancomycin-resistant bacteria in host. Variants of sviceucin were produced and some of these lasso peptides gained activities compared to sviceucin, demonstrating that it is possible to modify these peptides to modulate and enhance their activity. This work paves the way for the development of these molecules as histidine kinase inhibitors.
La rhinοpneumοnie équine : caractérisatiοn mοléculaire et cellulaire de l'herpèsvirus équin 4, un mοdèle d'étude pοur l'appοrt de cοnnaissances dans la pathοgénie de la maladie, la survie et l'intégrité du virus ainsi que l'identificatiοn de mοlécules antivirales.
Doctorant·e
NORMAND Camille
Direction de thèse
PRONOST Stephane (Directeur·trice de thèse)
HUE Erika (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
20/06/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Campus 1 - Université de Caen Normandie
Rapporteurs de la thèse
CECCALDI PIERRE-EMMANUEL Université Paris Cité
MARTIN-LATIL SANDRA Docteur ANSES
Membres du jurys
CECCALDI PIERRE-EMMANUEL,
,
Université Paris Cité
HUE Erika,
,
Laboratoire LABÉO
MANET EVELYNE,
,
REVE- CIRI Lyon
MARTIN-LATIL SANDRA,
Docteur,
ANSES
PRONOST Stephane,
Directeur de recherche,
Laboratoire LABÉO
RINCE Alain,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
Jusqu’en 1981, l’herpèsvirus équin 4 (HVE-4) et l’HVE-1, responsables de la rhinopneumonie, étaient considérés comme deux sous-types d’un même virus. Il a depuis été démontré que l’HVE-4 était très peu impliqué dans les avortements et son implication dans la forme nerveuse de la maladie n’est pas démontrée à ce jour. C’est probablement la raison qui fait que ce virus est moins étudié que l’HVE-1. Ce travail de thèse a porté sur trois aspects importants de la rhinopneumonie chez le cheval afin d’apporter de la connaissance sur l’HVE-4 et d’évaluer l’intérêt d’utiliser ce virus comme modèle. Nous avons pu démontrer en comparant deux épizooties dans deux haras au profil vaccinal différents et en mesurant l’excrétion d’HVE-4 et la virémie par qPCR, l’apparition de séroconversions, l’intérêt de la vaccination. Si la contamination se fait essentiellement par contact, l’impact de la survie du virus dans l’environnement doit être étudiée. Nous avons montré que l’HVE-4 pouvait survivre au moins 28 jours à 4°C dans l’eau mais également sur différentes surfaces. Nous avons aussi développé une méthode d’integrity-PCR pour différencier les virus infectieux des virus non infectieux. Enfin, nous avons criblé un nombre de molécules importants par RTCA et démontré l’efficacité de plusieurs d’entre elles dont la décitabine pour laquelle nous avons réalisé une étude préliminaire du mode d’action par une analyse transcriptomique.
Abstract
Until 1981, equine herpesvirus 4 (EHV-4) and EHV-1, which cause rhinopneumonitis, were considered to be two subtypes of the same virus. Since then, it has been shown that EHV-4 is only marginally involved in abortions, and its involvement in the nervous form of the disease has not yet been demonstrated. This is probably why this virus is less studied than HVE-1. This thesis focused on three important aspects of rhinopneumonitis in horses in order to gain a better understanding of EHV 4 and to assess the value of using this virus as a model. By comparing two epizootics at two stud farms with different vaccination profiles and measuring EHV-4 excretion and viremia by qPCR, we were able to demonstrate the benefits of vaccination and the appearance of seroconversions. Although contamination occurs mainly through contact, the impact of the virus's survival in the environment needs to be studied. We have shown that EHV-4 can survive for at least 28 days at 4 °C in water and on various surfaces. We have also developed an integrity-PCR method to differentiate between infectious and non-infectious viruses. Finally, we have screened a number of compounds using RTCA and demonstrated the efficacy of several of them, including decitabine, for which we have carried out a preliminary study of the mode of action using transcriptomic analysis.
Structuratiοn des cοmmunautés végétales de marais οligοhalins en répοnse aux variatiοns des gradients d'inοndatiοn et de salinité en estuaire de Seine.
Doctorant·e
NEUPERT Markus
Direction de thèse
SALIOU ESTELLE (Directeur·trice de thèse)
AUBERT MICHAEL (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
05/06/2024 à 09:00
Lieu de la soutenance
Amphi CURIB, Bâtiment CURIB, UFR Sciences et Techniques, Université de Rouen, Place Emile Blondel, 76821 Mont-Saint-Aignan
Rapporteurs de la thèse
COMBROUX ISABELLE Université de Strasbourg
TABACCHI ERIC Inp (Toulouse)
Membres du jurys
AUBERT MICHAEL,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
BENOT MARIE-LISE,
,
Universite de Bordeaux
CLEMENT JEAN-CHRISTOPHE,
,
Université Savoie Mont Blanc
COMBROUX ISABELLE,
,
Université de Strasbourg
GREULICH SABINE,
,
Universite de Tours
SALIOU ESTELLE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
TABACCHI ERIC,
,
Inp (Toulouse)
Résumé
À l’échelle mondiale, les activités humaines émettrices de gaz à effet de serre sont en train de modifier le fonctionnement climatique de la planète.
Les zones humides côtières sont identifiées comme des milieux très vulnérables aux effets liés au changement climatique, notamment le rehaussement
du niveau marin, l’acidification de l’océan, l’augmentation des températures et la modification de la distribution des précipitations. Dans ce contexte,
les gradients d’inondation et de salinité des estuaires et de leurs milieux humides sont alors susceptibles de changer dans le temps et l’espace, avec des
conséquences sur les paramètres édaphiques, la composition des communautés du vivant à tous les niveaux d’organisation, et les services écosystémiques
qui en dépendent.
Ces modifications des conditions écologiques locales en milieu estuarien risquent d’être accélérées et amplifiées dans le cas où l’augmentation
du niveau de la mer entraine la destruction des infrastructures de restriction tidale (digues etc.), en reconnectant subitement des milieux jusqu’alors
déconnectés du régime hydrique de l’estuaire. Cette reconnexion soudaine aurait pour conséquence une modification des facteurs structurants de ces
milieux. À la suite de cela, les habitats actuels risquent de subir une transformation importante. Dans un cadre de prévention et de mitigation des effets
du changement climatique, l’opposition d’une reconnexion subite de milieux déconnectés et d’une modification progressive des gradients abiotiques des
milieux connectés, suscite des interrogations quant au devenir et au fonctionnement de ces écosystèmes, ainsi qu’aux choix de gestion environnementale
que nous serons amenés à faire.
La première partie de ce manuscrit est consacrée à l'étude de la végétation de l'estuaire aval de la Seine, qui présente des secteurs aux conditions
hydriques contrastés, avec une digue insubmersible qui déconnecte la rive nord du régime tidal de l'estuaire et une rive sud connectée. L'étude de leurs
sols et de leur végétation a mis en évidence le lien fort entre les gradients environnementaux et la structuration des communautés végétales, et la relation
entre l'utilisation des terres et les stratégies de vie des communautés.
La deuxième partie étudie la réponse des communautés végétales et des individus à un changement de contraintes d'inondation et de salinité. Le
premier point est abordé via une expérimentation de transplantation réciproque de communautés le long des gradients environnementaux de l'estuaire
de la Seine, et met en évidence leur réponse qui peut être très rapide en cas de changement important des contraintes. Le deuxième point, consacré à la
réponse des individus, a été étudié grâce à une expérimentation en conditions contrôlées, avec le développement d'une méthode de suivi de croissance
non-destructif par photographie, et la mesure de traits fonctionnels liés à l'allocation de ressources. Cette étude a notamment permis de mettre en évidence
la variation de traits intraspecifique de trois espèces de plantes de prairies humides.
Abstract
On a global scale, human activities emitting greenhouse gases are changing the way the planet's climate functions. Coastal wetlands have been identified
as highly vulnerable to the effects of climate change, including rising sea levels, ocean acidification, increased temperatures and changes in rainfall distribution.
In this context, the inundation and salinity gradients of estuaries and their wetlands are likely to change in time and space, with consequences for
edaphic parameters, the composition of living communities at all levels of organisation, and the ecosystem services that depend on them.
These changes to local ecological conditions in estuarine environments are likely to be accelerated and amplified if rising sea levels lead to the destruction
of tidal restriction infrastructures (dykes, etc.), suddenly reconnecting environments that were previously disconnected from the estuary's water
regime. This sudden reconnection would result in a change in the factors structuring these environments. As a result, current habitats are likely to undergo
significant transformation. In the context of preventing and mitigating the effects of climate change, the contrast between a sudden reconnection of
disconnected environments and a gradual change in the abiotic gradients of connected environments raises questions about the future and functioning
of these ecosystems, as well as the environmental management choices we will have to make.
The first part of this manuscript is devoted to the study of the vegetation of the lower estuary of the Seine, which has sectors with contrasting water
conditions, with an unsinkable dyke that disconnects the north bank from the tidal regime of the estuary and a connected south bank. The study of their
soils and vegetation has highlighted the strong link between environmental gradients and the structuring of plant communities, and the relationship
between land use and community life strategies.
The second part studies the response of plant communities and individuals to a change in flooding and salinity constraints. The first point is
addressed by means of an experiment involving the reciprocal transplantation of communities along environmental gradients in the Seine estuary, and
highlights their response, which can be very rapid in the event of a major change in constraints. The second point, devoted to the response of individuals,
was studied through experimentation under controlled conditions, with the development of a non-destructive growth monitoring method using photography,
and the measurement of functional traits linked to resource allocation. In particular, the study highlighted the variation in intraspecific traits in
three species of wet grassland plants.
Ρrοpriétés Diélectriques des Μatériaux Biοsοurcés
Doctorant·e
LECOUBLET Morgan
Direction de thèse
LEBLANC NATHALIE (Directeur·trice de thèse)
KOUBAA AHMED (Co-directeur·trice de thèse)
RAGOUBI MOHAMED (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
04/06/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
UQAT Rouyn-Noranda
Rapporteurs de la thèse
ALIX SEBASTIEN Université de Reims Champagne Ardenne
GUESSASMA SOFIANE Centre Régional de l'Inrae Angers-Nantes Pays de la Loire
Membres du jurys
ALIX SEBASTIEN,
,
Université de Reims Champagne Ardenne
BRAGHIROLI FLAVIA,
,
Université du Quebec (Canada)
GUESSASMA SOFIANE,
,
Centre Régional de l'Inrae Angers-Nantes Pays de la Loire
KOUBAA AHMED,
,
Université du Quebec (Canada)
LEBLANC NATHALIE,
,
UniLaSalle
NECULITA CARMEN MIHAELA,
,
Université du Quebec (Canada)
RAGOUBI MOHAMED,
,
UniLaSalle
Résumé
Dans un contexte de développement durable et de sensibilisation du public envers les problématiques environnementales, les polymères biosourcés représentent une niche d’avenir dans le secteur industriel avec une forte dynamique de croissance. C’est un contexte favorable au développement de nouvelles structures biosourcées et/ou biodégradables adaptées à de nombreuses applications diélectriques, mais de nombreuses limitations existent encore pour bénéficier pleinement des performances diélectriques des polymères biosourcés. Cette thèse s’intègre dans cette logique de promotion des matériaux biosourcés dans le domaine diélectrique en proposant une étude avancée des propriétés multiphysiques, notamment diélectriques, des polymères biosourcés pour identifier les applications dans les domaines diélectriques adaptées pour de tels matériaux. Dans la première phase de la thèse, une étude de la littérature avancée nous a permis d’identifier trois polymères biosourcés avec un fort potentiel pour le domaine diélectrique, à savoir l’acide polylactique (PLA), le polyhydroxybutyrate-co-valérate (PHBV) et l’acétate de cellulose (CA). Leurs performances diélectriques étaient similaires à certains polymères synthétiques conventionnels utilisés dans le domaine de l’isolation électrique comme le polyéthylène, le polypropylène et la résine époxy. De plus, l’analyse de la littérature nous a permis d’identifier trois stratégies permettant de favoriser davantage l’intégration de polymères biosourcés dans le domaine de l’isolation électrique, à savoir la création de mélanges polymériques, la création de bio(nano)composites à base de charges cellulosiques et de l’utilisation de nouvelles techniques de mise en œuvre comme l’impression 3D. La deuxième phase de la thèse propose l’utilisation combinée de la création de mélanges polymériques et de l’impression 3D pour une application en isolation électrique. Les résultats préliminaires ont démontré que les mélanges de PLA:CA étaient les plus prometteurs pour la suite du projet, et sont donc choisis pour l’étape d’impression 3D. L’ajout de CA a amélioré la stabilité mécanique du PLA lorsque ce dernier est en état caoutchoutique, mais diminue également légèrement la capacité d’isolation électrique du PLA. Une étape d’optimisation via un plan de Taguchi a permis la fabrication de mélanges polymériques imprimés en 3D présentant une rigidité mécanique et de capacité d’isolation électrique comparable au polyéthylène basse densité. La dernière phase de la thèse propose de combiner l’utilisation de bio(nano)composites à base de cellulose et d’impression 3D pour l’obtention de matériaux à base de PLA imprimés en 3D pour une application en isolation électrique. Deux charges différentes ont été utilisées et comparées : les microcristaux de cellulose et les nanocristaux de cellulose. Les résultats ont montré que l’ajout de charges cellulosiques améliorait la rigidité mécanique des matériaux, mais diminuait également légèrement leur capacité d’isolation électrique. Une étape d’optimisation via un plan factoriel a permis de produire des biocomposites à renfort de cellulose avec des propriétés mécaniques supérieures au polypropylène, tout en présentant des propriétés d’isolation électrique comparables. Cette thèse propose ainsi des alternatives biosourcées, voire compostables au polyéthylène et polypropylène dans les domaines d’isolation électrique, grâce à l’utilisation combinée de différentes stratégies faciles à appliquer à l’échelle industrielle, démarche s’inscrivant dans le développement durable.
Abstract
In a context of sustainable development and public awareness of environmental issues, biobased polymers represent a promising niche in the industrial sector, with a strong growth potential. This is a favorable context for the development of new biobased and/or biodegradable structures suitable for a wide range of dielectric applications, but many limitations still exist to fully benefit from the dielectric performance of biobased polymers. This thesis is part of a broader effort to promote the use of biobased materials in the dielectric field, proposing an advanced study of the multiphysical properties, particularly dielectric properties, of biobased polymers to identify applications in dielectric fields suitable for such materials. In the first phase of the thesis, an advanced literature review identified three biobased polymers with high potential for the dielectric field, i.e. polylactic acid (PLA), polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBV) and cellulose acetate (CA). Their dielectric performance were comparable to conventional synthetic polymers used in electrical insulation, such as polyethylene, polypropylene and epoxy resin. In addition, the literature review also identified three potential strategies to encourage the use of bio-based polymers in electrical insulation, i.e. the development of polymer blends, the creation of bio(nano)composites based on cellulosic fillers, and the use of new processing techniques such as 3D printing. The second phase of the thesis proposes the creation of polymer blends and 3D printing to obtain 3D-printed PLA-based materials for application in electrical insulation. Preliminary results showed that PLA : CA blends were the most promising for the continuation of the project and were therefore chosen for the 3D printing step. The addition of CA improved the mechanical stability of PLA in a rubbery state, but also slightly reduced their electrical insulation capacity. An optimization step using a Taguchi design resulted in 3D-printed polymer blends samples with mechanical rigidity and electrical insulation capacity comparable to low-density polyethylene. The final phase of the thesis proposes to combine the use of cellulose-based bio(nano)composites and 3D printing to obtain PLA-based materials for application in electrical insulation. Two different fillers were used and compared: cellulose microcrystals (MCC) and cellulose nanocrystals (NCC). The results showed that the addition of cellulose fillers improved the mechanical rigidity of the materials, but also slightly reduced their electrical insulation capacity. A factorial design optimization step produced cellulose-reinforced biocomposites with superior mechanical properties to polypropylene, while offering comparable electrical insulation properties. This thesis therefore proposes biobased and even compostable alternatives to polyethylene and polypropylene in the electrical insulation field, through the combined use of different strategies easily applicable on an industrial scale, in line with a sustainable development approach.
Ρréservatiοn de la fertilité par cοngélatiοn du tissu testiculeaire chez les garçοns prépubères atteints de cancer : Ιmpact de la cοngélatiοn, des traitements reçus et détectiοn de la maladie résiduelle au sein du tissu testiculaire préservé.
Doctorant·e
RIVES Aurelie
Direction de thèse
RONDANINO CHRISTINE (Directeur·trice de thèse)
DUMONT Ludovic (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
04/06/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie UFR Santé -Amphithéâtre Curib 76000 Rouen
ACHOUR-CHNEIWEISS NELLY,
,
UNIVERSITE PARIS-SACLAY
DUMONT Ludovic,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
RONDANINO CHRISTINE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
ROUILLER FABRE VIRGINIE,
,
Université Paris Cité
SIBERT LOUIS,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
WYNS CHRISTINE,
,
LOUVAINS
Résumé
La préservation de la fertilité via la congélation de tissu testiculaire apparait comme une stratégie essentielle pour les jeunes patients prépubères atteints d’un cancer, confrontés à des traitements à risque gonadotoxique. Cette importance est renforcée par les progrès en diagnostic et traitement des cancers pédiatriques, améliorant les taux de survie mais soulevant la question de l'infertilité future. En France, la législation en vigueur, actualisée en 2021, soutient la conservation du tissu germinal pour les patients risquant une altération de leur fertilité due à des traitements médicaux.
Notre étude, menée auprès de 87 garçons prépubères atteints d’un cancer, a exploré l'efficacité d'un protocole de congélation lente sans seeding en terme de préservation du tissu testiculaire. Nous avons révélé une conservation satisfaisante de l’architecture des tubes séminifères et la structure tissulaire après décongélation. Par ailleurs, l’exposition préalable à un traitement chimiothérapeutique a mis en évidence une diminution notable des spermatogonies en réponse aux agents alkylants, plus marquée en combinaison avec la vincristine, suggérant une potentialisation de la toxicité gonadique des agents alkylants par la vincristine. Nous avons également démontré, pour la première fois, la détection de la maladie résiduelle minimale (MRD) au sein du tissu testiculaire décongelé par analyse en biologie moléculaire chez des patients atteints de leucémie aiguë, préalablement à une allogreffe de cellules souches hématopoïétiques.
Ces résultats ouvrent des perspectives pour la gestion de la fertilité chez les patients guéris de cancer, notamment en anticipant les discussions sur les options de restauration de la fertilité à partir du tissu testiculaire conservé. De futures explorations des sous-populations de spermatogonies apporteraient des informations complémentaires afin de cibler au mieux l’indication de préservation de la fertilité.
Abstract
Fertility preservation through the freezing of testicular tissue emerges as a crucial strategy for young prepubertal patients with cancer, facing potentially gonadotoxic treatments. The significance of this approach is underscored by advances in the diagnosis and treatment of pediatric cancers, which improve long-term survival rates but raise concerns about future infertility. In France, legislation updated in 2021 supports the preservation of germinal tissue for those at risk of fertility impairment due to medical treatments.
Our study, involving 87 prepubertal boys with cancer, explored the efficacy of a slow-freezing protocol without seeding on the preservation of testicular tissue. We revealed satisfactory conservation of tissue structure post-thawing. Furthermore, the impact of chemotherapy treatments highlighted a notable decrease in spermatogonia in response to alkylating agents, more pronounced when combined with vincristine, suggesting a cumulative deleterious effect. For the first time, we have also demonstrated the detection of minimal residual disease (MRD) in thawed testicular tissue by molecular biology in patients with acute leukemia, prior to a stem cell transplant.
These findings open perspectives for fertility management in cancer survivors, particularly by anticipating discussions on fertility restoration options from preserved testicular tissue. Future explorations of spermatogonia subpopulations would provide additional insights to better target fertility preservation indications.
Οptimisatiοn de la spermatοgenèse in vitrο chez la sοuris prépubère : rôle majeur des cellules sοmatiques testiculaires et de la stérοïdοgenèse
Doctorant·e
MOUTARD Laura
Direction de thèse
RONDANINO CHRISTINE (Directeur·trice de thèse)
DUMONT Ludovic (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
03/06/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie UFR Sciences et Techniques Amphi CURIB
Rapporteurs de la thèse
NEF SERGE Université de Geneve (SUISSE)
WYNS CHRISTINE LOUVAINS
Membres du jurys
BRUGNON FLORENCE,
,
Universite Clermont Auvergne Clermont Auvergne
DELALANDE LECAPITAINE CHRISTELLE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
DUMONT Ludovic,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
GUERQUIN MARIE-JUSTINE,
,
Université Paris Cité
NEF SERGE,
,
Université de Geneve (SUISSE)
RIVES NATHALIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
RONDANINO CHRISTINE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
WYNS CHRISTINE,
,
LOUVAINS
Résumé
La prise en charge des enfants dans le cadre des effets indésirables liés au traitement du cancer constitue un enjeu majeur de santé publique. Les traitements du cancer ayant une toxicité reconnue sur les gonades, des procédures de préservation de la fertilité se mettent en place. Chez le garçon prépubère, le prélèvement du tissu testiculaire suivi de sa congélation est proposé. Après décongélation, le tissu testiculaire pourrait être maturé in vitro ou in vivo afin de produire des spermatozoïdes utilisables en Assistance Médicale à la Procréation. La maturation in vitro pourrait être proposée aux patients présentant une localisation testiculaire de cellules tumorales résiduelles. Cependant, la production de spermatozoïdes in vitro reste un événement rare dans le modèle murin. Ce protocole ne peut donc pas être transposé en clinique à l’heure actuelle. Notre première étude fait état d'une maturation partielle des cellules de Leydig, d'une activité stéroïdogène perturbée et d'un excès d’œstrogènes dans les tissus maturés in vitro alors que la seconde démontre la maturation des cellules de Sertoli in vitro. Une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires au sein des tissus en culture était nécessaire afin de pouvoir adapter le milieu de culture et optimiser le rendement de la spermatogenèse in vitro. Nous avons donc utilisé une nouvelle approche multiomique alliant single nuclei RNA-seq et single nuclei ATAC-seq permettant d’établir de manière simultanée le profil d'expression génique et de la chromatine ouverte d'une
même cellule. Avant de pouvoir envisager une application clinique, il est indispensable de poursuivre ces travaux par une optimisation des différentes étapes de la spermatogenèse, séparément la mitose, méiose et spermiogenèse en déterminant quels facteurs sont essentiels lors de ces étapes, afin de développer un protocole
de culture séquentielle.
Abstract
Treating children for adverse effects related to cancer treatment is a major public health issue. As cancer treatments are known to have a toxic effect on the gonads, fertility preservation procedures are being introduced. In prepubertal boys, testicular tissue sampling followed by freezing is suggested. After thawing, testicular tissue can be matured in vitro or in vivo to produce sperm for assisted reproduction. In vitro maturation could be proposed to patients with testicular localization of residual tumor cells. However, in vitro sperm production remains a rare event in the mouse model. This protocol cannot therefore be transposed to the clinic at present. Our first study shows partial maturation of Leydig cells, disturbed steroidogenic activity, and excess estrogen in in vitro matured tissue, while the second demonstrates maturation of Sertoli cells in vitro. A better understanding of the molecular mechanisms within cultured tissues was needed to adapt the culture medium and optimize spermatogenesis yields in vitro. We therefore used a new multiomics approach combining single nuclei RNA-seq and single nuclei ATAC-seq to simultaneously profile gene expression and open chromatin in the same cell. Before any clinical application can be envisaged, it is essential to continue this work by optimizing the various stages of spermatogenesis, separately mitosis, meiosis and spermiogenesis, by determining which factors are essential during these stages, to develop a sequential culture protocol.
Etude de la régulatiοn du métabοlisme des bêta-glucοsides chez les entérοcοques d'interêt clinique
Doctorant·e
SOUSSAN Diane
Direction de thèse
MULLER-PUJOL Cecile (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
30/05/2024 à 13:30
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre JACQUET
Rapporteurs de la thèse
GILLET REYNALD Université de Rennes
SERROR PASCALE AgroParisTech
Membres du jurys
CALDELARI ISABELLE,
Maître de conférences HDR,
Université de Strasbourg
GIARD Jean-Christophe,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
GILLET REYNALD,
,
Université de Rennes
MULLER-PUJOL Cecile,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
SAUVAGEOT Nicolas,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
SERROR PASCALE,
,
AgroParisTech
Résumé
Enterococcus faecalis est une bactérie commensale, à l’origine d’infections opportunistes chez les hôtes sensibles et dans les hôpitaux, associées à une résistance aux antibiotiques. Lors de la colonisation, le métabolisme est fortement induit chez E. faecalis V19 : nous nous sommes donc intéressés au métabolisme du β-glucoside N-acétylglucosamine qui est régulé par un opéron constitué de deux gènes : nagY et nagE. Ces gènes codent respectivement un antiterminateur (NagY) et une enzyme EIICBA du PTSNAG (NagE). NagY est capable de lier une séquence RAT (Ribonucleic AntiTerminator) localisée dans la région non traduite en 5’ de son propre transcrit, et d’induire l’expression des gènes nagY et nagE via la formation d’une boucle d’antiterminaison. Cet opéron est également régulé par la RNase III, qui collabore avec l’antiterminateur et clive le terminateur au niveau de la séquence RAT. NagY est également capable de moduler l’expression du gène hylA, qui code une hyaluronidase impliquée dans la virulence en modèle Galleria mellonella, la formation de biofilm et la dégradation des glycosaminoglycanes, macromolécule retrouvée dans la matrice extracellulaire de l’hôte. La régulation médiée par NagY peut être élargi à une vingtaine de protéines impliquées dans le transport ou le métabolisme, la régulation, la réponse au stress et la virulence ainsi que d’autres mécanismes, soulignant le lien entre le métabolisme et la virulence. Des spécificités concernant ces différents acteurs existent suivant les entérocoques et les souches d’E. faecalis au niveau phylogénique, mais aussi au niveau de l’environnement génomique, notamment chez la souche OG1RF, ouvrant d’intéressantes perspectives.
Abstract
Enterococcus faecalis is a commensal bacterium that causes opportunistic infections in susceptible hosts and in hospitals, associated with antibiotic resistance. During colonization, since metabolism is strongly induced in E. faecalis V19, we were interested in the metabolism of the N-acetylglucosamine β-glucoside, which is dependent of an operon consisting of two genes: nagY and nagE. These genes respectively encode an antiterminator (NagY) and a EIICBA enzyme (NagE). NagY is able to bind a RAT (Ribonucleic AntiTerminator) sequence located in the 5' untranslated region of its own transcript and induces expression of the nagY and nagE genes via the formation of an antitermination loop. This operon is also regulated by the RNase III, which collaborates with the antiterminator and cleaves the terminator at the RAT sequence level. NagY is also able to regulate expression of the hylA gene, which encodes a hyaluronidase involved in virulence in the Galleria mellonella model, biofilm formation and degradation of glycosaminoglycans, a macromolecule found in the host's extracellular matrix. NagY-mediated regulation can be extended to about twenty proteins involved in transport or metabolism, regulation, stress response and virulence, as well as other mechanisms, underlining the link between metabolism and virulence. Specificities exist between enterococci and E. faecalis strains at the phylogenetic level, but also at the genomic environment level, notably in the OG1RF strain, opening up interesting prospects.
Ιmmunité Végétale: Rôle du piège extracellulaire de racine de deux Fabacées dans les interactiοns entre l'apex racinaire et les micrοοrganismes.
Doctorant·e
GAUDRY Alexia
Direction de thèse
DRIOUICH AZEDDINE (Directeur·trice de thèse)
PAWLAK ANNE-BARBARA (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
23/05/2024 à 10:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie - Amphithéâtre Bâtiment CURIB, 25 Rue Lucien Tesnière, 76130 Mont-Saint-Aignan
Rapporteurs de la thèse
CARPIN SABINE Université d'Orléans
HILBERT JEAN-LOUIS UNIVERSITE LILLE 1 SCIENCES ET TECHNOLOGIE
Membres du jurys
ATTARD AGNES,
,
UNIVERSITE NICE SOPHIA ANTIPOLIS
CARPIN SABINE,
,
Université d'Orléans
DRIOUICH AZEDDINE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
HILBERT JEAN-LOUIS,
,
UNIVERSITE LILLE 1 SCIENCES ET TECHNOLOGIE
PAWLAK ANNE-BARBARA,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
VICRE-GIBOUIN MAITE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
Résumé
Les cellules de la coiffe racinaire et les cellules bordantes et apparentées (AC-DC) libèrent un mucilage principalement composé de glycopolymères, mais également d’ADN extracellulaire. Cette matrice mucilagineuse associée aux AC-DC forme une structure dense, connue sous le nom de piège extracellulaire de racine ou RET, qui entoure l'apex racinaire. Dans cette étude nous avons caractérisé la composition du RET du soja (Glycine max) et du pois (Pisum sativum) par immunomarquages de surface et par chromatographie gazeuse. Les résultats ont montré que les polysaccharides majoritairement présents dans le RET sont les pectines, en majorité des RG-I très ramifiés, et les xyloglucanes. Les zones de l’apex racinaire et d’élongation, et le RET ont une composition différente, ce qui suggère une spécificité des tissus, capable d’assurer des fonctions particulières, notamment dans les interactions entre la racine et les microorganismes. Par la suite, nous avons étudié l’effet du RET du soja et du pois sur le comportement de deux bactéries, Pseudomonas fluorescens et Bacillus subtilis, ainsi que sur les zoospores d’un oomycète, Phytophthora parasitica. Pour ce faire, des tests de confrontation ont été menés, puis chaque microorganisme a été suivi à l'aide d'un logiciel d’imagerie et son déplacement a été caractérisé. Ainsi, les observations au microscope ont notamment révélé que les bactéries sont filtrées par le RET, alors que les zoospores ne le sont pas. Toutefois, lorsque les microorganismes pénètrent le réseau mucilagineux, ils présentent une mobilité très fortement affectée, par rapport à ceux restant à l'extérieur du RET. A l’intérieur du réseau, les vitesses de déplacement sont considérablement réduites, d’un facteur trois pour les bactéries et d’un facteur quatre pour les zoospores, avec des trajectoires très fortement altérées. Ces résultats indiquent que le RET du soja et du pois entrave le déplacement des microorganismes et, par conséquent, leur migration vers la racine. Enfin, nous avons tenté de déconstruire le RET via l’utilisation d’enzymes hydrolytiques et suivi les changements par imagerie et par chromatographie d’exclusion stérique. Les résultats ont révélé que le RET était particulièrement résistant aux différents traitements enzymatiques, ce qui est très probablement dû à la composition et l’organisation des polymères dans le RET.
Abstract
Root cap cells and root associated, cap-derived cells (AC-DC) release a dense mucilage composed mainly of glycopolymers, and extracellular DNA. This mucilaginous matrix associated with the AC-DC forms a complex structure, known as the Root Extracellular Trap (RET), which surrounds the root tip. In this study we characterized the composition of the RET of soybean (Glycine max) and pea (Pisum sativum) by using immunocytochemistry and gas chromatography. The results showed that the polysaccharides predominantly present in the RET are pectins, mainly highly branched RG-I, and xyloglucans. The root elongation and meristematic zones and the RET exhibit different composition, which suggests a specificity of the tissues, able to ensuring specific functions, particularly in the interactions between the root and soil microorganisms. Then, we studied the effect of RET from soybean and pea on the behaviour of two bacteria, Pseudomonas fluorescens and Bacillus subtilis, and on the zoospores of an oomycete, Phytophthora parasitica. To this end, comparison tests were carried out, then microorganisms were tracked using imaging software and their movements were characterized. Microscopic observations revealed that bacteria are seived by the RET, while zoospores are not. However, when the microorganisms penetrate the mucilaginous network, their mobility is greatly affected compared with those remaining outside the RET. Within the RET, the speeds are considerably reduced, by a factor of three for bacteria and a factor of four for zoospores, with very strongly altered trajectories. These results indicate that the RET of soybean and pea hinders the movement of microorganisms and, consequently, their migration towards the root. Finally, we attempted to deconstruct the RET using hydrolytic enzymes (i.e. glycosidases and DNase) and monitored the changes using imaging and steric exclusion chromatography. The data revealed that the RET was particularly resistant to the various enzymatic treatments, which is most likely due to the composition and complex organization of the polymers within the RET.
Stimulatiοn permanente du système de cοnductiοn cardiaque : faisabilité, impact électrοmécanique et applicatiοns cliniques hοrs du champ de la resynchrοnisatiοn cardiaque.
Doctorant·e
CHAUMONT Corentin
Direction de thèse
ANSELME Frederic (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
22/05/2024 à 14:30
Lieu de la soutenance
Université de Rouen
Rapporteurs de la thèse
LELLOUCHE NICOLAS UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE
MABO PHILIPPE Université de Rennes
Membres du jurys
ANSELME Frederic,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
CHAMP-RIGOT LAURE,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
LELLOUCHE NICOLAS,
,
UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE
MABO PHILIPPE,
,
Université de Rennes
MARQUIE CHRISTELLE,
,
Résumé
La stimulation ventriculaire droite conventionnelle induit une désynchronisation inter et intraventriculaire gauche, majorant le risque d’insuffisance cardiaque au long cours. Les techniques de stimulation permanente du système de conduction, stimulation Hisienne ou stimulation de l’aire de la branche gauche (SABG), visent à préserver une activation ventriculaire physiologique. Nous avons démontré la faisabilité et la sécurité de la stimulation du système de conduction dans des centres débutant leur expérience avec ces techniques. Une enquête menée à l’échelle nationale a permis de confirmer une diminution de l’utilisation de la stimulation Hisienne aux dépens de la SABG. Nous nous sommes intéressés à l’impact électromécanique et avons démontré que la SABG permettait un maintien de la synchronisation inter et intraventriculaire gauche chez les patients ayant des QRS spontanés fins. En cas d’arythmie atriale non contrôlée, la stimulation Hisienne combinée à l’ablation du nœud atrio-ventriculaire (NAV) était faisable et efficace, mais associée à des difficultés techniques. Dans une seconde étude comparant la stimulation Hisienne et la SABG dans cette indication, la SABG était associée à une diminution du taux de reconduction atrio-ventriculaire sans compromettre l’efficacité clinique. La stimulation du système de conduction constitue également une approche intéressante en cas de troubles de la conduction, notamment chez les patients ayant un taux attendu de stimulation ventriculaire élevé : un score a ainsi été développé pour prédire un taux de stimulation ventriculaire ≥ 40% chez les patients implantés d’un stimulateur cardiaque en post-TAVI. Enfin, nous nous sommes intéressés à une indication future potentielle : la régularisation de la cadence ventriculaire chez les patients en fibrillation atriale (FA) permanente atteints d’insuffisance cardiaque à FEVG préservée (IC-FEp). Nous avons développé un paramètre Holter permettant de mesurer l’irrégularité cycle à cycle en FA. Un modèle expérimental de cœur de rat isolé, perfusé et stimulé a été mis en place pour étudier l’impact hémodynamique de l’irrégularité ventriculaire. Enfin, nous avons proposé une étude randomisée visant à comparer traitement médicamenteux versus une stratégie de régularisation ventriculaire par ablation du NAV et stimulation du système de conduction, chez les patients IC-FEp en FA permanente bien contrôlée.
Abstract
Right ventricular pacing induces inter- and intraventricular dyssynchrony, increasing the long-term risk of heart failure. Permanent conduction system pacing (CSP), either His bundle pacing (HBP) or left bundle branch area pacing (LBBAP), aims to preserve physiological ventricular activation. We have demonstrated the feasibility and safety of CSP in centers initiating their experience with these techniques. A nationwide survey confirmed a decrease in the use of HBP in favor of LBBAP. We investigated the electromechanical impact and demonstrated that LBBAP preserved interventricular and left intraventricular mechanical synchrony in patients with spontaneous narrow QRS. We then focused on the use of these techniques combined with atrioventricular node ablation (AVNA) for non-controlled atrial arrhythmia: HBP was feasible and effective, despite significant technical challenges. In another study comparing HBP and LBBAP in the “ablate and pace” strategy, LBBAP was associated with a reduction in symptomatic AV node reconduction rate without compromising clinical efficacy. CSP is also of major interest in cases of AV conduction disease, especially in patients with an expected high ventricular pacing burden: a score was developed to predict a ventricular pacing rate ≥ 40% in post-TAVI patients undergoing pacemaker implantation. Finally, we explored a potential future indication of CSP: ventricular regularization in patients with permanent atrial fibrillation (AF) and heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF). We developed a new Holter parameter to measure beat-to-beat irregularity during AF. An experimental model of isolated, perfused, and stimulated rat heart was established to study the hemodynamic impact of ventricular irregularity. Finally, we proposed a randomized study to compare medical treatment versus ventricular rate regularization (CSP + AVNA) in patients with well-controlled permanent AF and HFpEF.
Etude des interactiοns fοnctiοnnelles entre le récepteur AΤ1 de l'angiοtensine ΙΙ et le récepteur UΤ de l'urοtensine ΙΙ
Doctorant·e
PREVOST Lucie
Direction de thèse
GANDOLFO PIERRICK (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
22/05/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie 25 rue Lucien Tesnière 76130 Mont-Saint-Aignan
Rapporteurs de la thèse
LECAT SANDRA Université de Strasbourg
MENDRE CHRISTIANE Université de Montpellier
Membres du jurys
CASTEL-GANDOLFO HELENE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
GANDOLFO PIERRICK,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
LECAT SANDRA,
,
Université de Strasbourg
LEDUC RICHARD,
,
Université de Sherbrooke (Canada)
MENDRE CHRISTIANE,
,
Université de Montpellier
PREZEAU LAURENT,
,
Université de Montpellier
Résumé
Les glioblastomes sont des tumeurs cérébrales agressives caractérisées par des zones hypoxiques et un réseau vasculaire anormal. Une récidive post-traitement quasi-systématique est observée avec une médiane de survie de 15 mois seulement. Dans ce contexte, les peptides vasoactifs et leurs récepteurs couplés aux protéines G (GPCR), connus pour leur implication dans les processus tumorigéniques, e.g. angiogenèse et invasion, constituent des cibles thérapeutiques intéressantes. Répondant à ces critères, l’angiotensine II (AngII) et l’urotensine II (UII) sont les ligands endogènes des GPCR AT1 et UT respectivement, qui sont surexprimés dans les glioblastomes. A l’aide d’un modèle de cellules HEK-293 exprimant AT1 et/ou UT, nous avons montré que la promiscuité d’AT1 et d’UT modifie leur profil fonctionnel. Par exemple, la présence d’AT1 potentialise l’effet chémoattractant de l’UII et inversement. Afin de mieux comprendre ces variations de profil fonctionnel, nous avons étudié la modulation de la voie Gq/PLC/Ca2+ commune aux deux récepteurs. Un prétraitement des cellules co-exprimant AT1+UT avec l’UII, provoque une diminution dose-dépendante de la mobilisation calcique relayée par le couple AngII/AT1. Le biais de signalisation d’AT1 relayée par UII/UT a également été observé lorsque les cellules sont prétraitées avec l’urotensine-II related peptide (URP, un paralogue de l’UII) et des agonistes biaisés de l'UT ([Orn8]UII, [Orn5]URP et urantide). L’effet inhibiteur induit par UII/UT est i) réduit lorsque les cellules expriment une forme d’UT tronquée en position C-terminale, incapable de s'internaliser et ii) abolit lorsque les cellules expriment une forme mutée UT-ERY, incapable de recruter les protéines G. Enfin, l'incubation de cellules co-exprimant AT1+UT avec l’UII entraîne une co-internalisation des deux GPCR tandis qu'un traitement avec l’AngII provoque l’internalisation d'AT1 seulement. En conclusion, nos résultats indiquent que les hétérodimères AT1/UT présentent un profil fonctionnel spécifique potentiellement impliqué dans les fonctions cellulaires intégratives.
Abstract
Glioblastoma are the most common and aggressive brain tumors characterized by hypoxic areas and a dense/tortuous vascular network. Their prognosis is poor with a median survival limited to 15 months. In this context, vasoactive neuropeptidergic systems and their G-protein coupled receptors (GPCRs), known for their involvement in tumorigenesis (e.g. angiogenesis and invasion), are promising therapeutic targets. Angiotensin II (AngII) and urotensin II (UII) are endogenous ligands of the GPCRs AT1 and UT, respectively, both overexpressed in glioblastomas. By using HEK-293 cells expressing AT1 and/or UT, our data showed that cell growth, adhesion and migration were modulated when cells co-expressed AT1+UT. In particular, the presence of AT1 potentiated UII-induced cell migration, and conversely. By using a calcium assay, we found that preincubation of cells co-expressing AT1+UT with UII provoked a potent and dose-dependent decrease in AngII-induced calcium mobilization. The AT1 bias signaling mediated by UT was also observed when cells were pretreated with U-II related peptide (URP, an UII paralogue) and UT biased agonists ([Orn8]UII, [Orn5]URP and urantide). This inhibitory effect evoked by UII/UT was i) reduced when cells expressed a C-terminally truncated UT form unable to internalize and ii) abolished when cells expressed an ERY-mutated UT form unable to recruit G-proteins. Finally, incubation of cells co-expressing AT1+UT with UII led to a co-internalization of both receptors whereas a treatment with AngII only provoked AT1 internalization. Altogether, our results suggest that AT1/UT heterodimers exhibit a specific functional profile putatively involved in integrative cell functions.
Dοmmages de la substance blanche et impact de l'activité axοnale sur l'invasiοn tumοrale dans un mοdèle murin de gliοblastοme
Doctorant·e
LEMERCIER Quentin
Direction de thèse
GANDOLFO PIERRICK (Directeur·trice de thèse)
CHEVER OANA (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
29/03/2024 à 10:30
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie Bâtiment CURIB 25 rue Lucien Tesnière 76821 Mont Saint Aignan - Amphi 015b
Rapporteurs de la thèse
HUBERFELD GILLES Université Paris Cité
HUILLARD EMMANUELLE Sorbonne Universite
Membres du jurys
CASTEL-GANDOLFO HELENE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
CHEVER OANA,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
GANDOLFO PIERRICK,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
HUBERFELD GILLES,
,
Université Paris Cité
HUILLARD EMMANUELLE,
,
Sorbonne Universite
TOILLON ROBERT-ALAIN,
,
Universite de Lille
Résumé
Le glioblastome (GB), une tumeur cérébrale d'origine gliale, est la tumeur primaire du système nerveux central la plus fréquente et la plus agressive chez l'adulte, avec un taux de survie médian de moins de 18 mois après un traitement standard. Ce mauvais pronostic est principalement lié au caractère invasif des cellules tumorales gliales, responsable des échecs thérapeutiques. Les faisceaux de substance blanche constituent une voie majeure d'invasion des gliomes, mais les mécanismes impliqués dans l'invasion des gliomes sont encore mal compris. Dans ce travail de thèse, des cellules de GB humain U87 ont été injectées dans des souris adultes Nude immunodéficientes. Cette lignée présente une masse tumorale circonscrite avec des colonnes d'invasion collective dans le parenchyme sain. L’invasion tumorale est majoritairement périvasculaire mais les cellules U87 contactent également les axones au sein de la substance blanche. Des dommages spécifiques de la substance blanche incluant des dommages axonaux avec une démyélinisation, ainsi qu’une hyperexcitabilité axonale péritumorale ont été mis en évidence. La modulation de l’activité axonale par une approche optogénétique indique que l’augmentation de l’activité axonale favorise l’invasion tumorale. Pour conclure, les dommages tissulaires et fonctionnels des faisceaux de fibres de la substance blanche constitue un microenvironnement favorable à la progression tumorale.
Abstract
Glioblastoma (GB), a brain tumor of glial origin, is the most common and most aggressive primary tumor of the central nervous system in adults, with a median survival rate of less than 18 months after standard treatment. This poor prognosis is mainly due to the invasive nature of the glial tumor cells, which is responsible for treatment failures. White matter tracts are a major pathway of glioma invasion, but the mechanisms involved in this process are still poorly understood. In this thesis work, the human glioblastoma U87 cell line was injected into immunodeficient adult Nude mice. This lineage presents a circumscribed tumor mass with collective invasion into the healthy parenchyma. U87 cell display predominantly a perivascular migration, and U87 cells also contact axons within the white matter. Specific damages of the white matter have been demonstrated. They include axonal damages and associated demyelination as well as a peritumoral axonal hyperexcitability. Modulation of axonal activity using optogenetic indicates that increased axonal activity promotes tumor invasion. To conclude, structural and functional damages of the white matter bundles therefore constitute a microenvironment suitable for tumor progression.
Etude de l'activatiοn endοthéliale pοst-hémοrragie sοus-arachnοïdienne : appοrt à la cοmpréhensiοn de la physiοpathοlοgie de l'ischémie cérébrale retardée
Doctorant·e
GOURSAUD Suzanne
Direction de thèse
ALI Carine (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
29/03/2024 à 09:30
Lieu de la soutenance
Salle Jules Horowitz, CYCERON
Rapporteurs de la thèse
ROUCHAUD AYMERIC CHU de Limoges
VION ANNE-CLÉMENCE Nantes Université
Membres du jurys
ALI Carine,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
COUTURE OLIVIER,
Directeur de recherche,
Sorbonne Université
DU CHEYRON DAMIEN,
,
CHU de Caen
LENTING PETER,
,
UNIVERSITE PARIS 11 PARIS-SUD
MARTINEZ DE LIZARRONDO SARA,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
ROUCHAUD AYMERIC,
,
CHU de Limoges
VION ANNE-CLÉMENCE,
,
Nantes Université
VIVIEN Denis,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
L’hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) est une pathologie neurovasculaire grave responsable d’une morbi-mortalité élevée et qui requiert le plus souvent une admission en soins intensifs. L’ischémie cérébrale retardée (ICR) est une complication qui survient chez 30% des patients dans les jours qui suivent l’HSA. L’ICR peut être fatale, et est le plus souvent à l’origine de séquelles fonctionnelles et/ou cognitives invalidantes. La physiopathologie de l’ICR n’est pas élucidée et sa prise en charge reste actuellement limitée. Nous avons pu conclure, à l’issue de notre étude expérimentale chez la souris et d’une revue de la littérature, au fait qu’aucun modèle expérimental murin ne satisfait actuellement aux critères diagnostiques d’ICR chez l’homme, ce qui rend la recherche dans ce domaine difficile. La phase précoce dite d’early brain injury comprend un ensemble de mécanismes impliqués dans la survenue d’ICR. Cette phase précoce est difficile à caractériser avec les outils standards, alors qu’elle constitue pourtant un facteur pronostic du devenir neurologique. Des études récentes ont montré que l’activation endothéliale jouerait un rôle clé dans la survenue d’ICR. L’approche diagnostique grâce à de nouveaux outils d’imagerie moléculaire permettant de caractériser cette activation endothéliale a constitué notre dernier objectif de ce travail. L’utilisation de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) moléculaire et l’imagerie à particules magnétiques (IPM) sur un modèle d’HSA chez la souris, associée à des explorations conventionnelles ont donc permis de mettre en lumière une phase d’activation endothéliale précoce associée à la phase d’early brain injury. Nous avons également constaté l’expression et le relargage concomitants du facteur von Willebrand (VWF), témoignant d’un mécanisme de thromboinflammation. Ces résultats permettent de caractériser des mécanismes précoces impliqués dans la survenue d’ICR, ce qui ouvre des perspectives cliniques diagnostiques et thérapeutiques.
Abstract
Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a serious neurovascular pathology that most often requires admission to intensive care, because it causes high morbidity and mortality. Delayed cerebral ischemia (DCI) is one of the main complications, which occurs in 30% of patients in the following days after SAH. DCI can be fatal, but is most often the leading cause of functional and/or cognitive disabilities. The pathophysiology of DCI is not elucidated and its treatment are currently limited. Following a review of the literature, we were able to highlight that no experimental murine SAH model currently meets the diagnostic criteria for DCI in humans, which makes research with poor clinical relevance. Early brain injury (EBI) includes several mechanisms involved in the occurrence of DCI. This early phase is a major predictor of clinical outcome, which is difficult to characterize with standard imaging tools. Recent studies have shown that endothelial activation plays a key role after SAH in the occurrence of DCI. Diagnosis approach using new molecular imaging devices to characterize this endothelial activation was the main objective of our work. Using molecular magnetic resonance imaging (MRI) and magnetic particle imaging (MPI), we highlighted an early endothelial activation associated with EBI post-SAH in mice. Using standard methods, we were able to observe the concomitant expression and release of von Willebrand factor (VWF), illustrating the existence of thrombo-inflammatory response at the acute phase. These data make it possible to characterize EBI and its early mechanisms involved in the occurrence of DCI, which offers promising clinical perspectives.
Ιdentificatiοn d'ingrédients alimentaires d'intérêt dans un mοdèle de malnutritiοn assοcié à une entérοpathie
Doctorant·e
NOEL Adrien
Direction de thèse
MARION-LETELLIER RACHEL (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
21/03/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie UFR Santé Bâtiment Stewart -76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse
DE LUCA ARNAUD Universite de Tours
EUTAMENE HELENE Ens Agronomique Toulouse Inp Toulouse
Membres du jurys
BARREAU FREDERICK,
,
Inra de Toulouse
DE LUCA ARNAUD,
,
Universite de Tours
DECHELOTTE PIERRE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
EUTAMENE HELENE,
,
Ens Agronomique Toulouse Inp Toulouse
MARION-LETELLIER RACHEL,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
MOREL-DESPEISSE FANNY,
,
Résumé
La dénutrition infantile est un enjeu de santé publique majeur et est impliquée dans près de la moitié des décès des enfants de moins de 5 ans. Cette dénutrition est souvent associée à une entéropathie environnementale. Celle-ci se caractérise par une atrophie villositaire, une hyperperméabilité et une inflammation intestinale. À ce jour, aucune solution ne permet de traiter l’entéropathie environnementale.
L’objectif de ce travail de thèse était de tester l’efficacité de fibres associées à des levures séléniées sur les paramètres de croissance et la fonction de barrière intestinale dans un modèle murin de dénutrition associé à une entéropathie (UE). Nous avons initialement testé les effets de la gomme arabique combinée aux levures séléniées (GA-SeY) puis nous avons étudié la spécificité de cette supplémentation en comparaison d’autres fibres comme les fibres d’avoine (OAT-SeY), le psyllium (PSY-SeY) et les fructo-oligosaccharides (FOS-SeY) en combinaison avec les levures séléniées.
Dans la première étude, le modèle UE présente une diminution du gain de poids et de la croissance, ainsi que des altérations de la fonction de barrière, notamment une hyperperméabilité intestinale et une inflammation intestinale. Une supplémentation d’une semaine en GA-SeY diminue l’inflammation intestinale alors qu’une supplémentation en GA-SeY de deux semaines augmente le gain de poids et permet de diminuer l’hyperperméabilité intestinale et l’inflammation intestinale. Dans la deuxième étude, la supplémentation en GA-SeY de 2 semaines améliore uniquement l’inflammation intestinale alors que celles en OAT-SeY et FOS-SeY n’ont pas d’effet sur les paramètres étudiés. La supplémentation en PSY-SeY exacerbe la perte de poids corporel et diminue la résistance trans-épithéliale jéjunale dans le modèle UE.
L’effet bénéfique de deux semaines de supplémentation en GA-SeY sur la fonction de barrière intestinale dans le modèle UE ne se retrouve pas dans les supplémentations associant SeY et fibres d’avoine ou FOS. De plus, la supplémentation psyllium et SeY exerce des effets délétères à la fois sur les paramètres nutritionnels et la fonction de barrière intestinale. Le modèle UE nous a donc permis d’identifier des effets contrastés des supplémentations nutritionnelles sur la croissance des souris et la fonction de barrière en fonction du type de fibres utilisées.
Abstract
Childhood undernutrition is a major public health issue and is involved in 45% of child death under the age of 5. Comorbidities are associated to childhood undernutrition, such as environmental enteropathy, characterized by villous blunting, intestinal permeability, and gut inflammation. Nowadays, no treatment is available to cure environmental enteropathy.
The aim of this project was to assess efficacity of fiber associated to selenied yeast, to improve nutritional parameters and gut function in an undernutrition-associated enteropathy (UE) murine model. We began by assess effect of gum arabic and selenied yeast (GA-SeY) on UE model. Then, we compared GA-SeY effect with other fibers combined with SeY: psyllium (PSY-SeY), Oat-fiber (OAT-SeY) and fructo-oligosaccharides (FOS-SeY).
First, the UE model induced a lower weight gain and an altered growth, as well as a gut barrier dysfunction, including intestinal hyperpermeability and inflammation. A one-week supplementation of GA-SeY reduces intestinal inflammation while a two-week supplementation of GA-SeY increases weight gain and decreases intestinal hyperpermeability and inflammation. In the second study, 2-week GA-SeY supplementation only improved intestinal inflammation, while OAT-SeY and FOS-SeY supplementation had no effect on the studied parameters. PSY-SeY supplementation exacerbates body weight loss and decreases jejunal trans-epithelial resistance in mice with UE.
The beneficial effect of two weeks of GA-SeY supplementation on intestinal barrier function in mice with UE is not reproduced in supplements combining SeY with oat fiber or FOS. Furthermore, psyllium and SeY supplementation exert deleterious effects on both nutritional parameters and intestinal barrier function. The UE model enables to identify contrasting effects of nutritional supplementation on mouse growth and barrier function depending on the type of fiber used.
Ιmplicatiοn de SigΧ et CmpΧ dans la fοrmatiοn et l'architecture du biοfilm chez Ρseudοmοnas aeruginοsa. Vers la cοmpréhensiοn du système cfrΧ-cmpΧ-sigΧ.
Doctorant·e
DAVID Audrey
Direction de thèse
CHEVALIER SYLVIE (Directeur·trice de thèse)
MAILLOT EMELINE (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
19/03/2024 à 13:00
Lieu de la soutenance
CBSA, Evreux
Rapporteurs de la thèse
COLLET JEAN-FRANÇOIS LOUVAINS
DUFOUR ALAIN UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
Membres du jurys
CHEVALIER SYLVIE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
COLLET JEAN-FRANÇOIS,
,
LOUVAINS
DUFOUR ALAIN,
,
UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
LESOUHAITIER OLIVIER,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
MAILLOT EMELINE,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
REFFUVEILLE FANY,
,
Université de Reims Champagne Ardenne
RODRIGUES SOPHIE,
,
UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
Résumé
P. aeruginosa est un pathogène opportuniste de l’homme représentant la 4ème cause d’infections nosocomiales en France. Ses remarquables facultés d’adaptation et sa résistance aux divers traitements antimicrobiens lui permettent de persister en milieu hospitalier. Sa capacité à former un biofilm en réponse aux variations environnementales rencontrées constitue un élément majeur de la persistance et de la résistance de P. aeruginosa. L’enveloppe est le premier élément en contact direct avec l’extérieur. Elle comprend un nombre important de senseurs appartenant à des systèmes de régulation qui permette à la bactérie d’adapter son mode de vie en fonction des signaux perçus. Son intégrité est en partie assurée par l’ECF de réponse au stress d’enveloppe SigX, impliqué dans la virulence, la formation de biofilm et la résistance aux antibiotiques. Ces travaux ont permis d’identifier une nouvelle condition activatrice de SigX. Une concentration sub-MIC de tobramycine (0,8 µg/mL) entraîne une augmentation de la fluidité membranaire et une activation de l’ECF, responsable de l’augmentation de la formation de biofilm observée dans ces conditions. Le mécanisme moléculaire menant à l’activation de SigX restant inconnu, nous montrons que SigX semble interagir avec CfrX, qui présente un domaine similaire au facteur anti-sigma. CfrX est également capable de se lier à CmpX, dont le gène est retrouvé en opéron avec cfrX. cmpX code un canal ionique mécano-sensible putatif, capable de percevoir les tensions membranaires. Les fonctions cellulaires de CmpX étant peu décrites, nous montrons que CmpX est impliqué dans la formation et l’architecture du biofilm formé en réponse aux contraintes mécaniques générées par le liquide environnant. Nous proposons alors un nouveau système de perception et transduction des signaux d’altération membranaire impliquant CmpX, CfrX et SigX.
Abstract
P. aeruginosa is a major opportunistic pathogen that represents 4th cause of nosocomial infections in France. Its adaptability and resistance to various antimicrobial treatments allow it to persist in hospital environment. Its ability to form biofilm is response to environmental variations is a major factor of the persistence and resistance of P. aeruginosa. Envelope is the first element in contact with external environment. It contains an important number of sensors that belonging to regulatory systems allowing the bacterium to adapt lifestyle according to signals perceived. Its integrity is partly ensured by SigX envelope stress response ECF, involved in virulence, biofilm formation and antibiotic resistance. This work identified a new activation condition of SigX. A sub-inhibitory concentration of tobramycin leads to increase membrane fluidity and activation of SigX, responsible of the increase biofilm formation observed in these conditions. Molecular mechanism leading to SigX activation is unknow. We show SigX appears to interact with CfrX. CfrX exhibits a similar domain to anti-sigma factor and we show that this protein is able to bind CmpX. cmpX is found in operon with cfrX and encodes a putative mechanosensitive ion channel sensing membrane tensions. CmpX cellular functions are not described. We show that CmpX is involved in formation and architecture of biofilm formed in response to mechanical stresses generated by the circulating liquid. We propose a new system implicated in the perception and transduction of membrane alteration signals involving CmpX, CfrX and SigX.
Caractérisatiοn des cibles de miarns sensibilisateurs à l'actiοn de la chimiοthérapie
en vue de la prοpοsitiοn de nοuvelles stratégies thérapeutiques dans les cancers de l'οvaire (Sensimirs)
Doctorant·e
BROCHEN Celia
Direction de thèse
DENOYELLE Christophe (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
06/02/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Caen
Rapporteurs de la thèse
BARIL PATRICK Maître de conférences HDR Université d'Orléans
COUDERC BETTINA Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
Membres du jurys
BARIL PATRICK,
Maître de conférences HDR,
Université d'Orléans
CARREIRAS FRANCK,
,
Université de Cergy-Pontoise
COUDERC BETTINA,
,
Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
DENOYELLE Christophe,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
VERGNAUD JULIETTE,
Maître de conférences HDR,
Université Paris-Saclay
VILLEDIEU Marie,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
Résumé
Bien que la majorité des patientes atteintes d’un cancer de l’ovaire répondent initialement à une chimiothérapie à base de platine, la plupart d’entre-elles rechutent et développent une chimiorésistance, conduisant à une faible survie à 5 ans. Dans ce contexte, il est important de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la chimiorésistance pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. Dans ce contexte, un criblage fonctionnel d’une banque de microARNs (miARNs) a permis d’identifier plusieurs miARNs qui sensibilisent deux lignées cancéreuses ovariennes chimiorésistantes (IGROV1-R10 et SKOV3) à l’action du cisplatine, dont le miR-3192-5p qui induit une mort cellulaire massive par apoptose et qui n’a jamais été précédemment étudié. L’action chimiosensiblisatrice de ce miARN a été ensuite validée sur une troisième lignée cancéreuse ovarienne chimiorésistance (OAW42-R). En utilisant une approche combinant bioinformatique et étude fonctionnelle, nous avons observé que le miR-3192-5p module l’expression de plusieurs protéines impliquées dans les mécanismes de réponses aux dommages et de réparation de l’ADN. Parmi ces cibles, nous avons démontré que la protéine ERCC1 est un déterminant de l’action chimiosensibilisatrice du miR-3192-5p dans les lignées cancéreuses ovariennes IGROV1-R10 et OAW42-R. Des résultats préliminaires montrent que la sensibilisation des cellules SKOV3 à l’action du cisplatine pourrait être reliée à l’inhibition de CHEK1, dont l’expression est diminuée en réponse au miR3192-5p. En résumé, ces travaux ont permis d’identifier de nouveaux miARNs impliqués dans la chimiorésistance des cancers de l’ovaire, et de caractériser plus précisément le rôle du miR-3192-5p et de certaines cibles impliquées dans son action chimiosensibilisatrice, ouvrant ainsi vers la proposition de nouvelles stratégies thérapeutiques pour améliorer la prise en charge de ces cancers.
Abstract
Although the majority of ovarian cancer patients initially respond to platinum-based chemotherapy, most of them relapse and develop chemoresistance, leading to poor 5-year survival. In this context, it is important to understand the molecular mechanisms involved in chemoresistance in order to develop new therapeutic approaches. In this context, a functional screening of a miRNA library identified several microRNAs (miRNAs) that sensitize two chemoresistant ovarian cancer lines (IGROV1-R10 and SKOV3) to the action of cisplatin, including miR-3192-5p, which induces massive cell death by apoptosis and has never been previously studied. The chemosensitizing effect of this miRNA was then validated on a third chemoresistant ovarian cancer line (OAW42-R). Using an approach combining bioinformatics and functional study, we observed that miR-3192-5p modulates the expression of several proteins involved in DNA damage response and repair mechanisms. Among these targets, we have demonstrated that the ERCC1 protein is a key determinant of the chemosensitizing effect of miR-3192-5p in the IGROV1-R10 and OAW42-R ovarian cancer lines. Preliminary results show that sensitization of SKOV3 cells to cisplatin action may be related to inhibition of CHEK1, whose expression is decreased in response to miR-3192-5p. In summary, this work has enabled us to identify new miRNAs involved in chemoresistance in ovarian cancers, and to characterize more precisely the role of miR-3192-5p and certain targets involved in its chemosensitizing action, opening the way to the proposal of new therapeutic strategies to improve the management of these cancers.
Μοdulatiοn pharmacοlοgique de la Vasοpressine dans l'insuffisance cardiaque chrοnique et l'insuffisance cardiaque aigue décοmpensée
Doctorant·e
STEPHAN Yohan
Direction de thèse
MULDER PAUL (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
23/01/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie UFR Santé amphi Velours 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse
LOPEZ ANDRES NATALIA
PESCHANSKI NICOLAS UNIVERSITE RENNES 1
Membres du jurys
LLORENS-CORTES CATHERINE,
,
COLLEGE DE FRANCE
LOPEZ ANDRES NATALIA,
,
MULDER PAUL,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
PESCHANSKI NICOLAS,
,
UNIVERSITE RENNES 1
PREVOST GAETAN,
,
Université de Rouen Normandie (URN)
TISSIER RENAUD,
,
UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE
Résumé
L’insuffisance cardiaque chronique est une pathologie avec un déclin progressif. Elle peut être cependant entrecoupé par des épisodes d’aggravations aigus appelé décompensation aiguë de l’insuffisance cardiaque chronique. Elle est la première cause d’hospitalisation non planifiée chez les patients de plus de 65 ans. Ces épisodes sont caractérisés par une diminution brutale de la fonction cardiaque suivi par une récupération incomplète de cette dernière. Ces épisodes entrainent un mauvais pronostic pour les patients déclenchant ces épisodes. Les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués sont actuellement très peu connus et très peu étudiés. Cependant, depuis 2016, il existe un modèle murin innovant mimant parfaitement des deux phases caractéristiques de la décompensation aiguë de l’insuffisance cardiaque développé au laboratoire. La vasopressine, ou hormone anti-diurétique, est une hormone produite par l’hypothalamus et ayant une action de vasoconstriction et de rétention d’eau via les aquaporines de type 2. Depuis de nombreuses années, il a été démontré que le taux plasmatique de vasopressine est augmenté dans l’insuffisance cardiaque congestive. L’hypothèse de notre travail de recherche correspond à une importante implication de la vasopressine dans les épisodes de décompensation au vu de ces fonctions délétères. Pour cela, nous avons décidé de cibler la vasopressine par deux stratégies thérapeutiques, par des antagonistes aux récepteurs de la vasopressine et par un aptamère, dans notre modèle de décompensation aiguë de l’insuffisance cardiaque chronique.
Abstract
Chronic heart failure is a pathology with a progressive decline. However, it can be interspersed with episodes of acute worsening known as acute decompensation of chronic heart failure. It is the leading cause of unplanned hospitalization in patients over 65. These episodes are characterized by a sudden reduction in cardiac function followed by incomplete recovery. These episodes lead to a poor prognosis for the patients who trigger them. Very little is currently known about the cellular and molecular mechanisms involved, and very few studies have been carried out. However, since 2016, there has been an innovative mouse model that perfectly mimics the two characteristic phases of acute heart failure decompensation developed in the laboratory. Vasopressin, or anti-diuretic hormone, is a hormone produced by the hypothalamus that acts to vasoconstrict and retain water via type 2 aquaporins. It has been shown for many years that plasma levels of vasopressin are increased in congestive heart failure. The hypothesis of our research work is that vasopressin plays an important role in episodes of decompensation, given its deleterious functions. We therefore decided to target vasopressin using two therapeutic strategies, vasopressin receptor antagonists and an aptamer, in our model of acute decompensation of chronic heart failure.
Etude de l'influence des anesthésiques intraveineux sur la crοissance tumοrale et la répοnse aux traitements du gliοbastοme : évaluatiοn in vivο et in vitrο
Doctorant·e
MONTHE SAGAN Kelly
Direction de thèse
BERNAUDIN MYRIAM (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
19/01/2024 à 13:00
Lieu de la soutenance
GIP CYCERON, Boulevard Henry BECQUEREL, 14000 Caen
Rapporteurs de la thèse
BELOEIL HELENE UNIVERSITE RENNES 1
GARCION EMMANUEL Université d'Angers
Membres du jurys
BELOEIL HELENE,
,
UNIVERSITE RENNES 1
BERNAUDIN MYRIAM,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
GARCION EMMANUEL,
,
Université d'Angers
PERES Elodie,
,
Université de Caen Normandie (UCN)
PLAUD BENOIT,
,
Université Paris Cité
Résumé
Les glioblastomes (GB) sont les tumeurs cérébrales primitives de l’adulte les plus agressives. Le traitement associe la chirurgie, la radiothérapie (RT) et la chimiothérapie (CT). Il existe actuellement une forte interrogation sur les effets de l’anesthésie, utilisée lors de la chirurgie, sur la progression tumorale et la réponse aux traitements anticancéreux. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de thèse qui a visé à évaluer les effets des anesthésiques intraveineux, notamment le propofol et le rémifentanil, sur les cellules de GB traitées ou non par CT ou RT. Afin de répondre à cette problématique, des approches in vitro et in vivo ont été menées. Tout d’abord, in vitro, des cellules de GB (C6, GL261, U251) ont été exposées à différentes concentrations de propofol et de rémifentanil. Les effets de ces anesthésiques sur la survie et la motilité des cellules ainsi que sur leur réponse aux traitements CT (témolozomide, TMZ) ou RT (rayons X, 2 Gy) ont été étudiés par des tests de clonogénicité et de blessure. In vivo, les effets du propofol associé ou non au rémifentanil ont été évalués dans des modèles orthotopiques de GB réalisés chez le rat (C6) ou la souris (GL261) traité ou non par RT. Un suivi longitudinal du volume tumoral a été fait par imagerie IRM. Ainsi, les travaux menés in vitro sur les lignées cellulaires de GB soulignent que le propofol réduit la survie des cellules. Ce travail démontre également pour la 1ère fois que l’association des traitements RT et propofol est plus efficace que la RT seule, et que le propofol pourrait avoir un effet radiosensibilisant sur les cellules de GB. Le rémifentanil ne semble pas avoir, quant à lui, d’effet sur les cellules de GB mais pourrait réduire les effets du propofol sur ces cellules. De plus, in vivo, des études préliminaires réalisées sur différents modèles orthotopiques de GB (C6, GL261) ne montrent pas d’effet significatif du propofol et du rémifentanil sur la croissance tumorale et l’efficacité de la RT. En conclusion, ces travaux de thèse soulignent que le propofol pourrait avoir un double intérêt pour la prise en charge de GB : anesthésique lors de la biopsie ou l’exérèse tumorale mais aussi en tant qu’adjuvant aux traitements conventionnels, en particulier la RT, afin d’en augmenter l’efficacité. D’autres études précliniques sont nécessaires pour confirmer les effets du propofol dans d’autres modèles précliniques de GB et une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents.
Abstract
Glioblastomas (GB) are the most aggressive primary brain tumors of adults. Treatment combines surgery, radiotherapy (RT) and chemotherapy (CT). There are currently strong questions about the effects of anesthesia, used during surgery, on tumor progression and response to anticancer treatments. In this context, the thesis work aimed to evaluate the effects of intravenous anesthetics, in particular propofol and remifentanil, on GB cells treated or not by CT or RT. In order to address this issue, in vitro and in vivo approaches have been carried out. First, in vitro, GB cells (C6, GL261, U251) were exposed to different concentrations of propofol and remifentanil. The effects of these anesthetics on cell survival and motility as well as their response to CT (temolozomide, TMZ) or RT (X-ray, 2 Gy) were studied by clonogenicity and wound healing assays. In vivo, the effects of propofol associated or not with remifentanil were evaluated in orthotopic models of GB realized in rats (C6) or mice (GL261) treated or not by RT. Longitudinal monitoring of tumor volume was done by MRI imaging. Thus, in vitro studies on GB cell lines highlight that propofol reduces cell survival. This work also demonstrates for the first time that the combination of RT and propofol treatments is more effective than RT alone, and that propofol could have a radiosensitizing effect on GB cells. Remifentanil does not seem to have any effect on GB cells but could reduce the effects of propofol on these cells. Furthermore, in vivo, preliminary studies performed on different orthotopic models of GB (C6, GL261) do not show a significant effect of propofol and remifentanil on tumor growth and the effectiveness of RT. In conclusion, this thesis work highlights that propofol could have a dual benefit for the management of GB: as an anesthetic during biopsy or tumor excision but also as an adjuvant to conventional treatments, in particular RT, in order to increase its effectiveness. Further preclinical studies are needed to confirm the effects of propofol in other preclinical models of GB and a better understanding of the underlying mechanisms.
Μaturité οbjective des pοissοns par l'histοlοgie quantitative
Doctorant·e
SAUGER Carine
Direction de thèse
KELLNER Christele (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
12/01/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Caen Campus 1 (Amphi Vaiquelin)
Rapporteurs de la thèse
PAULY DANIEL University of British Columbia
TELETCHEA FABRICE Maître de conférences HDR Université de Lorraine
Membres du jurys
DUBROCA LAURENT,
Cadre de recherche,
IFREMER
FOLLESA MARIA CRISTINA,
,
CAGLIARI - UNIVERSITA DEGLI STUDI DI
KELLNER CHRISTELE,
Maître de conférences HDR,
Université de Caen Normandie (UCN)
PAULY DANIEL,
,
University of British Columbia
PLANCOULAINE Benoit,
Professeur émérite,
Université de Caen Normandie (UCN)
TELETCHEA FABRICE,
Maître de conférences HDR,
Université de Lorraine
Résumé
En Europe, le suivi et la gestion des stocks de poissons reposent sur l’acquisition de données récoltées annuellement lors de campagnes en mer. Un des paramètres biologiques analysé est la phase de maturité sexuelle des individus afin d’évaluer la proportion d’individus capables de se reproduire. Cette mesure permet le calcul d’indices tels que la longueur ou l’âge auquel 50% des individus atteignent la maturité sexuelle (L50 ou A50), indices utilisés dans la mise en place des indicateurs que sont la biomasse reproductrice du stock (SSB), le rapport potentiel de frai (SPR) ou encore les Longueurs Minimales de Captures (LMC). Classiquement, la détermination de la phase de maturité repose sur l’observation de critères macroscopiques tels que l’aspect général de la gonade, sa couleur et sa texture, rendant l’évaluation subjective et source d’erreurs. Cette thèse propose une approche pour déterminer avec précision la maturité sexuelle chez les femelles, en s’appuyant sur des critères objectifs et quantifiables des structures histologiques de la gonade, et en ayant recours à l’apprentissage automatique pour faciliter l’analyse des échantillons provenant des campagnes de suivi.
Plusieurs espèces d’intérêt commercial ont été étudiées : la plie (Pleuronectess platessa), le rouget barbet de roche (Mullus surmuletus), la cardine franche (Lepidorhombus whiffiagonis) et la cardine quatre taches (Lepidorhombus boscii). Le premier objectif était de préciser la description cellulaire de l’ovogenèse de ces espèces peu décrites et de réaliser des lexiques descriptifs de l’histologie ovarienne de chaque espèce. Dans un deuxième temps, une étude stéréologique a permis de quantifier les structures présentes dans la gonade des femelles pour déterminer la phase de maturité. La fiabilité et la reproductibilité de la lecture stéréologique a été éprouvée par une calibration inter-agents, mais également sur des coupes réalisées à différents niveaux des deux ovaires. Cette méthode a permis le suivi de l’ovogenèse des espèces pendant un an et a soulevé la difficulté d’estimer sans biais la phase de maturité des individus en dehors des saisons de reproduction. Les L50 et A50 en stéréologie ont été calculés et comparés aux valeurs classiquement obtenues par observation des critères macroscopiques. Pour P. platessa : L50 stéréo = 20.6 cm et A50 stéréo = 1.3 ans contre la littérature donnant L50 macros = 20.9 cm et A50 macros = 3 ans. M. surmuletus : L50 stéréo = 22.9 cm et A50 stéréo = 1.5 ans contre la littérature donnant L50 macros = 16.9 cm et A50 macros = 1 an. L. whiffiagonis : L50 stéréo = 20 cm et A50 stéréo = 2.1 ans contre la littérature donnant L50 macros = 24 cm et A50 macros = 2 ans.
Si l’analyse stéréologique s’est avérée fiable pour suivre la maturité pendant les saisons de reproduction, le comptage des structures histologique reste difficile à mettre en œuvre dans le cadre de suivis réguliers. C’est pourquoi les bases de données acquises dans le cadre de cette thèse ont été utilisées pour la mise en place d’un modèle d’apprentissage profond (deep learning) pour automatiser l’identification des cellules, obtenant 77% d’accord sur phase de maturité avec la stéréologie.
Déterminer de manière fiable la phase de maturité des individus permet à court terme le suivi des populations dans leur environnement. À plus long terme cette donnée sera également utile pour évaluer et décrire l’impact de pressions diverses sur ces mêmes populations dans un objectif d’appliquer des règles de gestions durables adaptées aux stocks exploités.
Abstract
In Europe, fish stock management and assessment rely on data collected yearly during scientific campaigns. One biological parameter that is assessed is the sexual maturity phase, used to estimate the portion of spawning capable indivudals. This parameter is used in the computation of indexes such as the length or age at which 50% of the population has reached sexual maturity (L50 or A50), indexes used to set up indicators such as the Spawning Stock Biomass (SSB), the Spawning Potential Ratio (SPR) or the Minimul Legal Length (MLL). Classically, maturity phase determination is based on the visual observation of macroscopic criteria such as the general aspect of the gonad, its color and its texture, making the assessment subjective and error-prone. This PhD suggests an approach to determine accurately sexual maturity in females, while relying on objective criteria and quantifiable histological ovarian structures and using machine learning to facilitate sample analysis from offshore beam trawl surveys.
Multiple species of commercial interest were studied : the plaice (Pleuronectess platessa), the striped red mullet (Mullus surmuletus), the megrim (Lepidorhombus whiffiagonis) and the four spot megrim (Lepidorhombus boscii). The first objective was to clarify cellular oogenesis descriptions for these species possessing little data and produce descriptive lexicons of their respective ovarian histology. Secondly, a seterological study allowed for the quantification of cellular structures found within the female gonad to determine a maturity phase. The reliability and reproducibility of these stereological readings was proven through multi-agent calibrations, but also through the sampling of sections at different levels of both ovaries. This method allowed for a monitoring of the oogenesis cycle of these species for a year and highlighted the difficulty of estimating without bias the maturity phase of individuals outside of the spawning period. The L50 and A50 in stereology were estimated and compared with values obtained through the more classical method by observing macroscopic criteria. For P. platessa : L50 stereo = 20.6 cm and A50 stereo = 1.3 yo against the literature with L50 macros = 20.9 cm and A50 macros = 3 yo. M. surmuletus : L50 stereo = 22.9 cm and A50 stéréo = 1.5 yo against the literature with L50 macros = 16.9 cm and A50 macros = 1 yo. L. whiffiagonis : L50 stereo = 20 cm and A50 stereo = 2.1 yo against the literature with L50 macros = 24 cm and A50 macros = 2 yo.
Though stereological analysis was proven reliable when estimating sexual maturity during spawning periods, the counting of the histological structures isn’t easily implemented in the framework of regular monitorings. This is why the data acquired during this PhD was implemented into a deep learning algorithm to automate cellular identifications, yielding 77% of agreement for the maturity phase with stereology.
Estimating a reliable maturity phase of individuals allows for a short term monitoring of populations in their environment. In the long term, this data will also be useful to evaluate / describe the impact of various pressures on these same populations with the aim to set sustainable regulations for exploited stock species.
Etude préclinique évaluant l'utilisatiοn de la fractiοn vasculaire strοmale et les cellules sοuches dérivées de tissu adipeux dans le traitement des myοsites.
Doctorant·e
PILEYRE Baptiste
Direction de thèse
DUBUS ISABELLE (Directeur·trice de thèse)
MARTINET JEREMIE (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
22/12/2023 à 10:30
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie UFR Santé 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse
MAGALON JEREMY Aix-Marseille université
VILQUIN JEAN-THOMAS Sorbonne Universite
Les myosites représentent un ensemble de maladies musculaires auto-immunes touchant les muscles squelettiques et conduisant à des atteintes graves. Si la plupart des patients répondent aux traitements conventionnels, certains restent réfractaires. La fraction vasculaire stromale (FVS), fraichement extraite du tissu adipeux, ou les cellules souches en dérivant (ADSC) par culture d’amplification ont montré des résultats prometteurs dans différentes pathologies auto-immunes et pourraient permettre la prise en charge de ces patients. Afin d’évaluer leur potentiel et d’étudier les mécanismes d’action de ces thérapies, nous avons réalisé des études précliniques in vitro et in vivo. Pour cela, nous avons caractérisé et utilisé un modèle murin de myosites, la souris NOD Icos-/-, présentant des atteintes musculaires spontanées associées à des infiltrats leucocytaires importants. Afin de se rapprocher de l’utilisation autologue de ces thérapies, nous avons réalisé des greffes syngéniques de FVS et d’ADSC dans ce modèle. Nous avons pu observer un ralentissement de l’évolution de la symptomatologie, une réduction de la perte de force musculaire ainsi qu’une diminution de l’atrophie musculaire in vivo. Nous avons mis en évidence une meilleure efficacité des ADSC, en particulier lors des tests in vitro. Ces tests réalisés avec des cellules de donneurs, évaluant l’efficacité de la régénération (test de formation de colonies fibroblastiques) et l’effet immunomodulateur (test d’inhibition de la prolifération lymphocytaire), ont permis de démontrer l’effet dose-dépendant de ces thérapies ainsi que la supériorité des ADSC à la fois en termes d’efficacité maximale et de dose inhibitrice de 50% de l’effet immunomodulateur. Ils nous ont aussi permis d’identifier des marqueurs prédictifs des effets prolifératif (CD90, CD105 ou encore le taux élevé de cellules souches hématopoïétiques) et immunomodulateur (CD73 ou le taux de macrophages) de ces thérapies. L’ensemble de ces éléments démontrent le potentiel de ces thérapies dans le traitement des myosites et l’intérêt d’investiguer leur effet au travers d’essais cliniques.
Abstract
Myositis is a group of autoimmune muscular diseases affecting skeletal muscles, leading to severe damage. While most patients respond to conventional treatments, some remain refractory. The stromal vascular fraction (SVF), freshly extracted from adipose tissue, or stem cells derived from it (ADSC) by expansive culture have shown promising results in various autoimmune pathologies and could enable the management of these patients. To assess their potential and study the mechanisms of action of these therapies, we carried out preclinical studies in vitro and in vivo. To this end, we characterized and used a mouse model of myositis, the Icos-/- NOD mouse, showing spontaneous muscle damage associated with extensive leukocyte infiltrates. To be closer of the autologous use of these therapies, we performed syngeneic transplants of FVS and ADSC in this model. We observed a slowdown in the progression of symptoms, a reduction in the loss of muscle strength and a decrease in muscle atrophy in vivo. We have demonstrated a greater efficacy of ADSCs, particularly in in vitro assays. These tests, carried out with donor cells and assessing regenerative efficacy (fibroblast colony forming unit assay) and immunomodulatory effect (lymphocyte proliferation inhibition assay), demonstrated the dose-dependent effect of these therapies, as well as the superiority of ADSCs in terms of both maximum efficacy and 50% inhibitory dose of the immunomodulatory effect. They also enabled us to identify markers predictive of the proliferative (CD90, CD105 or high hematopoietic stem cell count) and immunomodulatory (CD73 or macrophage count) effects of these therapies. All these elements demonstrate the potential of these therapies in the treatment of myositis, and the interest of investigating their effect through clinical trials.
