La résistance aux antibiotiques est un problème de santé publique majeur et l'identification de nouveaux peptides antimicrobiens s’avère essentielle pour compléter notre arsenal thérapeutique actuel. Le microbiote intestinal est un écosystème complexe dans lequel les espèces bactériennes sont en compétition. Au sein de cet écosystème, certaines bactéries tuent leurs espèces compétitrices en sécrétant des bactériocines, des protéines présentant une activité antimicrobienne. Nos travaux ont permis d’identifier une nouvelle famille de bactériocine issue du microbiote intestinal. Grâce à une analyse in silico des bases de données métagénomiques du microbiote intestinal humain, nous avons identifié une nouvelle famille de protéines avec une potentielle activité antimicrobienne, que nous avons nommés « Ubicines ». Nous avons démontré que l’expression des Ubicines chez E. coli entraîne une mort rapide de ces bactéries. Grâce à des expériences de co-culture, nous avons mis en évidence que ces Ubicines ont la capacité de tuer leurs bactéries cibles en « trans », à la suite de leur sécrétion dans le surnageant. Enfin, nous avons démontré que certaines Ubicines possèdent une activité anti-biofilm spécifiquement dirigée contre des pathogènes humains, tels que Acinetobacter baumannii.
L’ensemble de ces travaux ont donc permis de mettre au jour une nouvelle famille de bactériocines, produites par le microbiote intestinal, possédant des activité antibactérienne et anti-biofilm dirigé contre des pathogènes représentant un problème majeur pour la santé. Les Ubicines représentent une nouvelle classe de bactériocines pouvant être considérées comme une alternative thérapeutique intéressante pour combattre les maladies infectieuses et l’antibiorésistance.
Abstract
Antibiotic resistance is a major public health problem, and the identification of new antimicrobial peptides is essential to complete our current therapeutic arsenal. The gut microbiota is a complex ecosystem in which bacterial species are in strong competition. Within this ecosystem, some bacteria kill their competitors by secreting bacteriocins, which are proteins with specific antimicrobial activity. In this work, we identified a new family of bacteriocins encoded by gut bacteria. Using in silico analysis of human gut microbiota metagenomic databases, we identified a novel family of proteins with potential antimicrobial activity which we coined the “Ubicins”. We demonstrate that expression of Ubicins in E. coli result in the rapid death of these bacteria. Using co-culture experiments, we further demonstrate that these bacteriocins kill target bacteria in trans, after being secreted. Finally, we show that some of these Ubicins have anti-biofilm activity against specific human pathogens such as Acinetobacter baumannii.
Together, our work led to the discovery of a new family of bacteriocins, produced by the gut microbiota, with antibacterial and anti-biofilm activity against pathogens representing a major health problem. Ubicins thus represent a new class of bacteriocins that could be considered as an interesting therapeutic alternative for fighting infectious diseases and antibiotic resistance.
Etude des mécanismes impliqués dans la résilience cοgnitive dans le cοntexte de la maladie d'Alzheimer
Doctorant·e
GEPHINE Lucas
Direction de thèse
FRERET Thomas (Directeur·trice de thèse)
LEGER Marianne (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
08/07/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Caen Normandie - UFR SANTE - Pôle des formations et de recherche en santé
Rapporteurs de la thèse
RAMPON CLAIRE Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
VEYRAT-DUREBEX CHRISTELLE Université de GENEVE
Membres du jurys
BOULOUARD Michel,
,
UCN - Université de Caen Normandie
BRAUDEAU JEROME,
,
Agen T-biotech
DALLEMAGNE Patrick,
,
UCN - Université de Caen Normandie
FRERET Thomas,
,
UCN - Université de Caen Normandie
LEGER Marianne,
,
UCN - Université de Caen Normandie
RAMPON CLAIRE,
,
Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
VEYRAT-DUREBEX CHRISTELLE,
,
Université de GENEVE
VILLENEUVE JULIEN,
,
Université de Montpellier
Résumé
La maladie d’Alzheimer (MA) est une pathologie neurodégénérative multifactorielle entraînant progressivement un déclin cognitif sévère, une altération des fonctions exécutives, ainsi qu’une perte d’autonomie. Malgré l’espoir suscité par de nouvelles thérapies monoclonales dirigées contre la protéine amyloïde, la MA demeure à ce jour incurable, en particulier en raison de la grande hétérogénéité interindividuelle. Malgré la présence de marqueurs neuropathologiques similaires, certains sujets âgés conservent des fonctions cognitives intactes par rapport à d’autres. Pour expliquer cette absence de corrélation entre le degré des lésions cérébrales et la sévérité des symptômes cognitifs, le concept de résilience cognitive (RC) a émergé. Ce processus dynamique a été proposé pour rendre compte à la fois des disparités de réponse à la MA et de l’échec thérapeutique. Bien que certaines études précliniques et cliniques aient mis en évidence des mécanismes neurobiologiques sous-jacents à la RC, des recherches supplémentaires sont nécessaires, tant ces mécanismes restent mal compris. L’objectif de cette thèse était d’explorer les mécanismes cérébraux potentiellement impliqués dans la RC. Le modèle expérimental utilisé combinait un modèle préclinique de vieillissement réussi (rat Lou/C/Jall : LOU) et un modèle classique (rat Wistar : WIS), avec deux modèles sporadiques de la MA : l’injection intrahippocampique de vecteurs viraux AAV-APP/PS1, et l’injection intracérébroventriculaire de streptozotocine (STZ). Le modèle AAV-APP/PS1 n’a pas permis d’identifier une RC chez les rats de la souche LOU, en raison de l’absence d’induction de déficits cognitifs et de marqueurs neuropathologiques de la MA chez le rat WIS. En revanche, le modèle STZ a permis de mettre en évidence une RC chez les rats LOU, caractérisée par le maintien de bonnes performances cognitives dans deux tests comportementaux évaluant respectivement la mémoire de travail spatiale et la mémoire de reconnaissance d’objets, malgré des concentrations hippocampiques et corticales similaires en Aβ42. Une analyse protéomique a révélé une régulation différentielle de plusieurs protéines chez les rats LOU-STZ. Ces protéines étaient impliquées dans des voies associées à la réparation de l’ADN, à la stabilité et à l’intégrité mitochondriale et ribosomale, à la réponse immunitaire, ainsi qu’à la stabilisation de la protéine tau. Ce travail de thèse souligne l’importance de l’étude des mécanismes neurobiologiques sous-jacents à la RC, afin d’identifier de nouveaux biomarqueurs susceptibles de guider la recherche thérapeutique dans le contexte de la MA.
Abstract
Alzheimer's disease (AD) is a multifactorial neurodegenerative disorder that progressively leads to severe cognitive decline, impairment of executive functions and loss of autonomy. Despite the hope raised by new monoclonal therapies directed against the amyloid protein, AD remains incurable to date, in particular because of the great heterogeneity between individuals. Indeed, despite the presence of similar neuropathological markers, some elderly individuals maintain cognitive function compared to others. To explain this lack of correlation between the extent of brain lesions and the severity of cognitive symptoms, the concept of cognitive resilience (CR) has emerged. This dynamic process has been proposed to account for both disparities in response to AD and therapeutic failure. Although several preclinical and clinical studies have highlighted neurobiological mechanisms underlying CR, these mechanisms remain poorly understood. The aim of this thesis was to investigate brain mechanisms potentially involved in CR. Our experimental model combined a preclinical model of successful aging (Lou/c/jall rats: LOU) with standard Wistar rats (WIS), and two sporadic models of AD: intrahippocampal injection of viral vectors (AAV-APP/PS1) and intracerebroventricular injection of streptozotocin (STZ). Unfortunately, the AAV-APP/PS1 model did not allow us to identify CR in the LOU rat strain, primarily due to the absence of treatment-induced cognitive deficits and AD-related neuropathological markers. In contrast, the STZ model enabled us to demonstrate CR in the LOU rats, evidenced by preserved cognitive performance in two behavioral tests assessing spatial working memory and object recognition memory, despite similar hippocampal and cortical Aβ42 concentrations. Proteomic analysis revealed differentially regulated proteins in LOU-STZ rats. These proteins were associated with pathways involved in DNA repair, mitochondrial and ribosomal stability and integrity, immune response, and tau protein stabilization. This thesis underscores the importance of investigating the neurobiological mechanisms underlying CR, with the aim of identifying novel biomarkers that could inform therapeutic development in the context of Alzheimer's disease.
Ιdentificatiοn des prοteines bactériennes mimétiques de l'οcytοcine - Ιmplicatiοn dans les trοubles du stress et autistiques.
Doctorant·e
LAHAYE Emilie
Direction de thèse
FETISSOV SERGUEI (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
04/07/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphithéatre du Batiment CURIB, Campus Sciences et Techniques, Mont Saint Aignan
Rapporteurs de la thèse
NEUNLIST MICHEL Nantes Université
WALIGORA ANNE-JUDITH Université Paris Cité
Les troubles liés au stress incluent diverses conditions pathologiques avec le stress comme facteur de risque majeur. Ils sont caractérisés par une suractivation de l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA) régulant la réponse au stress. Une activation chronique de l'axe HPA dans des maladies telles que l'anorexie mentale et la dépression majeure entraîne une sécrétion excessive de cortisol, contribuant à des anomalies métaboliques, immunitaires et comportementales. L'ocytocine (OT), un neuropeptide hypothalamique, a un effet anti-stress en réduisant l’activité de l’axe HPA. Un comportement social anormal, comme l’agressivité, peut également être lié à une hyper- ou hypo-activation de l'axe du stress. Les troubles du spectre autistique (TSA) sont des troubles neurodéveloppementaux caractérisés par des difficultés de communication sociale. Les TSA représentent un problème de santé publique en raison de leur prévalence élevée et de leur persistance. Les mécanismes étiologiques des TSA sont mal compris, mais des altérations du système ocytocinergique et une dysbiose du microbiote intestinal sont observées. En effet, l’OT facilite les comportements sociaux et constitue une cible moléculaire pour les troubles liés au stress et autistiques. Des immunoglobulines G (IgG) réactives à l'OT ont été détectées dans le plasma humain, cependant, leur mécanisme d'action et leur origine restent inconnus, ce qui constitue les questions principales de mon projet de thèse. Ces travaux ont mis en évidence un rôle des IgG comme une molécule porteuse de l’OT dans la circulation sanguine. De plus, avec une affinité plus faible pour ce peptide, des IgG ont une capacité de transport réduite ainsi qu’une activation du récepteur plus faible chez des sujets agressifs. Nous avons émis l'hypothèse que certaines bactéries intestinales pourraient produire des protéines antigéniques présentant un mimétisme moléculaire avec l'OT et stimuler la production d’IgG réactives au peptide. Cela pourrait moduler la signalisation de l'OT et être pertinent pour la physiopathologie et le traitement des troubles liés au stress et des TSA. En utilisant une approche protéomique, nous avons observé que plusieurs espèces de Lactobacillus (L.) présentent des niveaux accrus d'immunoréactivité similaire à l'OT par rapport à E. coli. Ensuite, en utilisant la spectrométrie de masse, trois protéines bactériennes potentielles similaires à l'OT ont été identifiées dans L. salivarius. Une immunisation avec ces protéines recombinantes induit une augmentation des taux plasmatiques d’IgG réactifs à l’OT ainsi que les taux hypothalamiques d’OT. Ce traitement réalisé chez des souris BTBR, un modèle d’étude des TSA, a amélioré la sociabilité et diminué les comportements anxieux et hyperactifs avec un effet sexe-dépendant plus présent chez les mâles. Ainsi ces résultats ont mis en lumière que les lactobacilles produisent des protéines capables d’influencer la signalisation ocytocinergique. Ces résultats ouvrent des perspectives diagnostiques et thérapeutiques pour les troubles du stress et autistiques via une modulation du microbiote intestinal et la réponse immunitaire aux antigènes bactériennes spécifiques.
Abstract
Stress-related disorders include various pathological conditions characterized by an overactivation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis, with stress as a major risk factor. Chronic activation of the HPA axis in diseases such as anorexia nervosa and major depression leads to elevated blood cortisol levels, contributing to metabolic, immune, and behavioural abnormalities. The aetiology of altered HPA activation remains unknown. Oxytocin (OT), a hypothalamic neuropeptide, has an anti-stress effect by attenuating HPA axis activation. Abnormal social behaviour, such as aggression, can also be linked to hyper- or hypo-activation of the stress axis. Autism spectrum disorders (ASD) are neurodevelopmental disorders characterized by impaired social communication. ASD represents a significant public health problem due to high prevalence and lifelong persistence. The etiological mechanisms of ASD are poorly understood, but alterations in the gut microbiota and the oxytocinergic system are observed. Indeed, OT promotes social behaviours and serves as a molecular target for stress-related and autistic disorders. Immunoglobulin G (IgG) reactive to OT has been detected in human plasma; however, its mechanism of action and origin remain unknown, constituting my thesis work's main questions. This work revealed IgG's role as a carrier protein for OT in the bloodstream. Moreover, OT-binding IgG was implicated in aggressive behaviour by showing IgG lower affinity for this peptide and a reduced transport capacity, leading to weaker oxytocin receptor activation in aggressive subjects. We hypothesized that the origin of oxytocin-binding IgG may lay in gut bacteria producing antigenic proteins with molecular mimicry to OT. Thus, such bacterial oxytocin-like proteins may modulate OT signalling and be relevant for ASD treatment. Using a proteomic approach, we found that several Lactobacillus (L.) species display increased levels of OT-like immunoreactivity compared to E. coli. Then, using mass spectrometry, three potential OT-like bacterial proteins were identified in L. salivarius. Immunization with OT-like recombinant proteins increased plasma levels of OT-reactive IgG as well as hypothalamic OT levels. This treatment in BTBR mice, a model of ASD, improved sociability and decreased anxiety-like and hyperactive behaviours, with a sex-dependent effect being significant in males. Thus, these results have highlighted that Lactobacilli produce proteins able to influence oxytocin signalling. These findings open diagnostic and therapeutic perspectives for stress and autistic disorders through modulation of the gut microbiota and immune response to specific bacterial antigens.
Etudes précliniques in vitrο et in vivο de CAR-Τ cells (Chimeric Antigen Receptοr-mοdified Τ cells) en vue de leur prοductiοn académique et de leur utilisatiοn thérapeutique
Doctorant·e
EUGENE NORBERT Misa Ephraim
Direction de thèse
BOYER OLIVIER (Directeur·trice de thèse)
LATOUCHE JEAN-BAPTISTE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
03/07/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
UFR Santé Salle des thèses - Bâtiment Stewart
Rapporteurs de la thèse
BENSOUSSAN DANIELE Université de Lorraine
DESCHAMPS MARINA
Membres du jurys
BENSOUSSAN DANIELE,
,
Université de Lorraine
BOYER OLIVIER,
,
URN - Université de Rouen Normandie
DESCHAMPS MARINA,
,
DUBUS ISABELLE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
LATOUCHE JEAN-BAPTISTE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
YAKOUB-AGHA IBRAHIM,
,
Universite de Lille
Résumé
L’immunothérapie par cellules CAR-T (Chimeric Antigen Receptor-modified T cells) représente une avancée majeure et un véritable espoir thérapeutique en cancérologie. Cette stratégie repose sur la modification génétique ex vivo des lymphocytes T autologues, afin de leur conférer un récepteur antigénique chimérique (CAR) capable de reconnaître de manière spécifique un antigène membranaire exprimé par les cellules tumorales. Une fois réinjectés au patient, ces CAR-T sont en mesure d’identifier les cellules cibles, de s’amplifier, puis de les éliminer via des mécanismes cytotoxiques. Classés comme médicaments de thérapie innovante, les CAR-T industriels dirigés contre l’antigène CD19 (CART19) ont d’ores et déjà démontré leur efficacité clinique dans plusieurs hémopathies malignes B réfractaires et/ou en rechute (R/R). Malgré leur efficacité clinique, l’accessibilité de cette thérapie reste néanmoins limitée par les indications restreintes, un long délai de production des CAR-T dans les centres spécialisés et un coût important de la thérapie. Dans le but d’améliorer l’accessibilité de ces traitements aux patients, le CHU de Rouen a pour ambition de produire des CAR-T académiques, permettant de couvrir une plus large gamme d’indications, de raccourcir les délais de mise à disposition pour les patients et de réduire les coûts de fabrication. Dans ce contexte, un essai clinique a été initié par le CHU de Rouen, en collaboration avec le CHU de Lille, pour évaluer des CAR-T académiques chez des patients atteints de Leucémie Aigüe Myéloblastique exprimant CD19 de manière aberrante (AML-CD19+). Les objectifs principaux au cours de ma thèse au sein de l’unité de recherche U1234 PAn’THER étaient dans un premier temps, de développer des outils simples et spécifiques permettant d’évaluer de manière sensible et standardisée, la fonctionnalité des CAR-T in vitro, prérequis pour toute étude approfondie des CAR-T en préclinique et en clinique.
L’utilisation de lignées cellulaires murines 3T3 et EL4 nous a permis de mettre au point un test simple, facile à utiliser et hautement reproductible, basé sur la microscopie à fluorescence, qui a montré une sensibilité comparable à celle d'un test de cytométrie de flux ou d'un test basé sur l'impédance. Ce test a permis de valider la fonctionnalité des CART19 produits en recherche et de grade clinique. Ce test cytotoxique, combiné à la cytométrie de flux, peut fournir des informations sur le phénotype des CAR-T lorsqu'elles se lient à leur cible, reflétant leur efficacité in vivo. Dans la seconde partie de ma thèse, l’objectif était de démontrer la preuve de principe de l’efficacité antitumorale in vitro et in vivo des CART19 produits au aboratoire, contre les cellules d’AML-CD19+ en vue de leur utilisation en clinique. Nos résultats ont démontré que nos CART19 peuvent tuer efficacement les cellules d’AML-CD19+ in vitro et in vivo dans un modèle murin immunodéficient.
Ces éléments nous encourage à poursuivre l'évaluation de CART19 en tant que thérapie de sauvetage pour les patients atteints de cette maladie dévastatrice, et nous ont incités à initier le premier essai clinique en France (#NCT06649227), basé sur l'injection de CART19 produits académiquement chez des patients atteints d’AML-CD19+ R/R.
Abstract
CAR-T (Chimeric Antigen Receptor-modified T cells) immunotherapy represents a major advance and a real therapeutic hope in cancerology. This strategy is based on the ex vivo genetic modification of autologous T lymphocytes to provide them with a chimeric antigen receptor (CAR) capable of specifically recognizing a membrane antigen expressed by tumor cells. Once re-injected into the patient, these CAR-Ts are able to identify target cells, amplify themselves and then eliminate them via cytotoxic mechanisms. Classified as advanced therapy drugs, industrial CAR-Ts directed against the CD19 antigen (CART19) have already demonstrated their clinical efficacy in several refractory and/or relapsed (R/R) B haematological malignancies. Despite their clinical efficacy, access to this therapy remains limited by restricted indications, long delays in CAR-T production in specialized centers, and the high cost of the therapy.
With the objective of making these treatments more accessible to patients, Rouen University Hospital aims to produce academic CAR-Ts to cover a wider range of indications, shorten time-to-market for patients and reduce manufacturing costs. In this context, a clinical trial was initiated by Rouen University Hospital, in collaboration with Lille University Hospital, to investigate academic CAR-Ts in patients with acute myeloblastic leukemia expressing aberrant CD19 (AML-CD19+). The main objectives of my thesis at the PAn'THER U1234 research unit were to develop simple, specific tools for assessing the in vitro functionality of CAR-Ts in a sensitive and standardized manner, a prerequisite for any in-depth study of CAR-Ts in preclinical and clinical settings.
The utilization of murine cell lines 3T3 and EL4 enabled us to develop a simple, easy-to-use and highly reproducible assay, based on fluorescence microscopy, which showed sensitivity comparable to that of a flow cytometry or impedance-based assay. This assay validated the functionality of pre-clinical and clinical grade-produced CART19. This cytotoxic assay, combined with flow cytometry, can provide information on CAR-T phenotype when they bind to their target, reflecting their efficacy in vivo. In the second half of my thesis, the aim was to demonstrate the proof of principle of the in vitro and in vivo antitumor efficacy of CART19 produced in the laboratory, against AML-CD19+ cells with the aim of their use in clinic. Our results demonstrated that our CART19 can effectively kill AML-CD19+ cells in vitro and in vivo in an immunodeficient mouse model.
These elements encourage us to pursue the evaluation of CART19 as a salvage therapy for patients suffering from this devastating disease, and have prompted us to initiate the first clinical trial in France (#NCT06649227), based on the injection of academically produced CART19 in patients with AML-CD19+ R/R.
Améliοratiοn de la résistance à la sécheresse du ray-grass anglais (Lοlium perenne)
par des cοmpοsés d'οrigine algale : dévelοppement d'un biοessai et cοmpréhensiοn de mécanisme d'actiοn
Doctorant·e
GRANDIN Antoine
Direction de thèse
PRUD'HOMME Marie-Pascale (Directeur·trice de thèse)
MORVAN-BERTRAND Annette (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
03/07/2025 à 09:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre Vauquelin
Rapporteurs de la thèse
LOTHIER JEREMY UFR SCIENCES UNIVERSITE ANGERS
VOLAIRE FLORENCE INRA de Versailles
Membres du jurys
HENNEQUART Franck,
,
Laboratoire ALGAIA - Centre R&D
HERNOULD MICHEL,
,
Universite de Bordeaux
LOTHIER JEREMY,
,
UFR SCIENCES UNIVERSITE ANGERS
MORVAN-BERTRAND ANNETTE,
,
UCN - Université de Caen Normandie
PRUD'HOMME Marie-Pascale,
,
UCN - Université de Caen Normandie
VOLAIRE FLORENCE,
,
INRA de Versailles
Résumé
Face au dérèglement climatique et aux limites des pratiques agricoles, les biostimulants apparaissent comme des leviers durables pour renforcer la résilience des cultures. Les extraits d'algues suscitent un intérêt croissant pour leur capacité à améliorer les rendements, la qualité et la tolérance aux stress des plantes. Cette thèse explore l’effet biostimulant d’un extrait de Laminaria digitata sur le ray-grass anglais (Lolium perenne), espèce dominante des prairies normandes. Les objectifs étaient (i) d’étudier les mécanismes de résistance à la sécheresse chez L. perenne, dont le rôle des glucides solubles dans la protection des méristèmes foliaires, (ii) d’évaluer le potentiel biostimulant sur la résistance à la sécheresse d’un extrait de L. digitata en lien avec ses composés glucidiques (alginates, fucoïdanes, laminaranes et mannitol), et (iii) d’identifier les modes d’action des extraits d’algues par une analyse transcriptomique des méristèmes foliaires des plantes traitées.
Les travaux ont montré que l’accumulation de glucides solubles et en particulier de fructanes de haut degré de polymérisation, dans les méristèmes foliaires lors de la sécheresse, s’accompagne d’une augmentation de leurs teneurs dans le fluide apoplastique. Leur immunolocalisation par fluorescence et marquage à l’or indique qu’ils migrent de la vacuole vers l’apoplaste dans le mésophylle des méristèmes foliaires. De plus, les fructanes de L. perenne ont montré une forte activité de piégeage du radical hydroxyle, et qu’ils sont connus pour stabiliser les membranes en interagissant avec les phospholipides membranaires, les résultats indiquent que les fructanes jouent un rôle crucial dans la protection des méristèmes foliaires au cours de la déshydratation et contribuent à la protection du tonoplaste et du plasmalemme.
Le traitement foliaire 7 jours avant le début de la sécheresse avec un extrait de L. digitata a conduit à l’amélioration de la résistance à la sécheresse via la protection du méristème foliaire et de la résilience. De plus un effet dose de type hormésis a été mis en évidence. La dose de 2 L.ha-1 a présenté les effets les plus bénéfiques et la dose la plus forte (15 L.ha-1) a conduit à des effets délétères. Au champ, le traitement avec la dose de 2 L.ha-1 a conduit à une amélioration de la repousse après défoliation. L’évaluation des effets de solutions contenant des concentrations différentes en alginates, fucoïdanes, laminaranes et mannitol a mis en évidence que leurs effets sur la protection des méristèmes foliaires pendant la sécheresse et sur la croissance et l’absorption d’azote après la récupération dépendent de leur contenu en fucoïdanes, laminaranes et mannitol. Les résultats indiquent aussi que les mécanismes impliqués dans la protection des méristèmes diffèrent selon la composition de l’extrait, les solutions contenant une proportion plus importante de fucoïdanes sont associées à une accumulation de fructanes pendant la sécheresse.
Les résultats préliminaires de l’analyse des données transcriptomiques ont permis de mettre en évidence que le nombre de DEGs varie selon la composition des extraits pulvérisés. Les analyses préliminaires d’enrichissement des GO terms associés à des processus biologiques indiquent que le traitement avec une solution contenant une proportion importante de laminaranes module l’expression de gènes associés à la réplication de l'ADN et à la division cellulaire, tandis que le traitement avec une solution contenant une proportion importante de mannitol module l’expression de gènes associés aux réponses aux stimuli abiotiques ainsi que ceux liés au métabolisme des glucides et à la photosynthèse. Afin de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents impliqués dans les réponses physiologiques observées suite aux traitements avec les extraits d’algues, l’analyse des données transcriptomiques doit être poursuivie et complétée par des mesures ciblées du niveau d’expression par qPCR des gènes d’intérêts.
Abstract
In the context of climate change and the limitations of conventional agricultural practices, biostimulants are emerging as sustainable tools for improving crop resistance. Seaweed extracts are receiving increasing attention for their ability to improve plant yield, quality and stress tolerance. This thesis investigates the biostimulant effect of a Laminaria digitata extract on perennial ryegrass (Lolium perenne), a dominant grass species in Normandy pastures. The main objectives were (i) to explore the mechanisms of drought resistance in L. perenne, focusing on the role of soluble carbohydrates in protecting leaf meristems, (ii) to assess the potential for promoting drought tolerance of an extract of L. digitata extract as a function of its carbohydrate content (alginates, fucoidans, laminarans, and mannitol), and (iii) to identify the molecular underlying mechanisms of the algal extract by transcriptomic analysis of leaf meristems in treated plants.
The results highlight that the accumulation of soluble carbohydrates, particularly high DP fructans, in leaf meristems during drought stress coincides with increased concentrations in the apoplastic fluid. Fluorescence immunolocalization and gold labeling revealed a migration of these fructans from the vacuole to the apoplast in mesophyll cells of the leaf meristem. Given that L. perenne fructans have demonstrated strong hydroxyl radical scavenging activity and are known to stabilize membranes through interaction with phospholipids, these results suggest a key role for fructans in meristems protection during dehydration by protecting both the tonoplast and plasma membrane.
Foliar application of L. digitata extract seven days before drought significantly improved drought resistance through meristems protection (maintenance of water content and membrane stability, partly linked to fructan accumulation), as well as post-drought resilience through increased nitrogen uptake. A dose-dependent hormetic effect was observed, with 2 L.ha-1 being the most effective dose, while the highest dose (15 L.ha-1) induced adverse effects. Field trials confirmed that treatment with the 2 L.ha-1 dose improved regrowth after defoliation in L. perenne. Testing of various solutions with different concentrations of alginates, fucoidans, laminarans and mannitol revealed that the protective effects on meristems during drought and the stimulation of growth and nitrogen uptake on rehydration were dependent on fucoidans, laminarans and mannitol content. The results also suggest that protective mechanisms differ according to extract composition, with fucoidans- rich solutions correlating with increased fructan accumulation under drought stress.
Preliminary analysis of transcriptomic data has shown that the number of differentially expressed genes (DEGs) varies according to the composition of the seaweed extracts applied. Initial Gene Ontology (GO) enrichment analyses of biological processes suggest that treatment with laminarans -enriched solutions modulates the expression of genes involved in DNA replication and cell division, while mannitol-enriched treatments affect the expression of genes related to responses to abiotic stress, carbohydrate metabolism and photosynthesis. To further elucidate the molecular mechanisms underlying physiological responses to algal extracts, ongoing transcriptomic analyses will be complemented by targeted qPCR-based gene expression profiling.
Evaluatiοn préclinique de mοlécules ΡRΟΤAC dirigées cοntre Μcl-1 et/οu Bcl-xL pοur le traitement des cancers οvariens
Doctorant·e
PEZERIL Jocelyn
Direction de thèse
POULAIN Laurent (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
01/07/2025 à 09:00
Lieu de la soutenance
Amphithéâtre Pr J.S ABBATUCCI - Centre François Baclesse
Rapporteurs de la thèse
BLONDEL MARC Universite Bret. Occidentale Ubo
ROUSSI FANNY Université Paris-Saclay
Les cellules cancéreuses présentent fréquemment des altérations de l’apoptose, un processus impliqué dans la carcinogenèse et dans la chimiorésistance. Dans les cancers de l’ovaire, ce sont notamment les protéines anti-apoptotiques Mcl-1 et Bcl-xL qui sont surexprimées et contribuent à cette résistance, et leur inhibition simultanée permet de sensibiliser les cellules cancéreuses à l’apoptose. Cependant, l’utilisation d’inhibiteurs pharmacologiques conventionnels de ces protéines est limitée du fait de toxicités cardiaques pour Mcl-1 et plaquettaires pour Bcl-xL. L’émergence de stratégies basées sur l’utilisation de molécules PROTAC, qui permettent de dégrader les protéines d’intérêt via le système ubiquitine-protéasome par le recrutement d’une E3 ligase, présentant ainsi une meilleure sélectivité tissulaire, relance l’intérêt pour l’inhibition de ces cibles. Dans le cadre de cette thèse, de nouvelles molécules inhibitrices sélectives de Mcl-1 ont été identifiées à partir de travaux de pharmacomodulation menés à partir de la molécule MIM1 et de molécules de la chimiothèque Indienne, et sont susceptibles de constituer des candidats potentiels pour la synthèse de PROTACs. D’autre part, en collaboration avec le CERMN, l’efficacité d’une série d’une cinquantaine de molécules PROTAC ciblant Mcl 1 et/ou Bcl-xL, conçue à partir de dérivés du Pyridoclax (inhibiteur de Mcl-1 développé par nos équipes), a été évaluée sur des cellules tumorales ovariennes. Ce travail a permis d’identifier des hits permettant d’inhiber 90% de l’expression de Mcl-1 à des concentrations de l’ordre du nanomolaire. La seconde partie de ce travail de thèse s’est intéressée à l’impact de la forme nucléaire de Mcl-1, probablement impliquée dans le contrôle de la réparation de l’ADN, sur la réponse aux traitements. Nous montrons ici que le stress génotoxique induit par la chimiothérapie et/ou les rayons X induit une localisation nucléaire transitoire de Mcl-1. Ces travaux se poursuivent par diverses investigations concernant les mécanismes de translocation nucléaire de Mcl-1, la possibilité de les perturber, y compris par l’utilisation d’inhibiteurs de Mcl-1, et de sensibiliser ainsi les cellules cancéreuses ovariennes aux stress génotoxiques, incluant les PARPi, particulièrement importants dans la prise en charge des cancers ovariens.
Abstract
Cancer cells frequently display alterations in apoptosis, a process involved in carcinogenesis and chemoresistance. In ovarian cancer, the anti-apoptotic proteins Mcl-1 and Bcl-xL in particular are overexpressed and contribute to this resistance, and their simultaneous inhibition sensitizes cancer cells to apoptosis. However, the use of conventional pharmacological inhibitors of these proteins is limited by cardiac toxicities for Mcl-1 and platelet toxicities for Bcl-xL. The emergence of strategies based on the use of PROTAC molecules, which allow the proteins of interest to be degraded via the ubiquitin-proteasome system by recruitment of an E3 ligase, thus presenting better tissue selectivity, is reviving interest in the inhibition of these targets. In this thesis, new selective Mcl-1 inhibitor molecules were identified on the basis of pharmacomodulation work carried out on the MIM1 molecule and on molecules from the Indian chemical library, which could constitute potential candidates for the synthesis of PROTACs. In collaboration with CERMN, the efficacy of a series of some fifty PROTAC molecules targeting Mcl 1 and/or Bcl-xL, based on derivatives of Pyridoclax (an Mcl-1 inhibitor developed by our teams), was assessed on ovarian tumor cells. This led to the identification of hits inhibiting 90% of Mcl-1 expression at nanomolar concentrations. The second part of this thesis focused on the impact of the nuclear form of Mcl-1, probably involved in the control of DNA repair, on the response to treatments. Here, we show that genotoxic stress induced by chemotherapy and/or X-rays induces a transient nuclear localization of Mcl-1. This work continues with various investigations into the mechanisms of Mcl-1 nuclear translocation, the possibility of disrupting them, including through the use of Mcl-1 inhibitors, and thus sensitizing ovarian cancer cells to genotoxic stress, including PARPi, which is particularly important in the management of ovarian cancers.
Rhizοdepοsitiοn and litter acrοss the Ρlant Ecοnοmic Space:implicatiοns fοr sοil fοοd web energetics and οrganic matter cycling
Doctorant·e
FOLACHER Chloe
Direction de thèse
CHAUVAT MATTHIEU (Directeur·trice de thèse)
HENNERON Ludovic (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
01/07/2025 à 09:30
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie
Rapporteurs de la thèse
HEDDE MICKAEL INST NAT RECHERCHE AGRONOMIQUE
HOUBEN DAVID UniLaSalle (Beauvais)
Les organismes du sol (plantes, faune, microbes) ont été l’objet d’un regain d’attention au cours des dernières années. Les interactions
trophiques entre ces organismes participent largement au fonctionnement des écosystèmes, par exemple via leur impact sur les cycles
biogéochimiques. Dans ce manuscrit, nous avons étudié comment la stratégie d’acquisition des ressources des producteurs primaires
(les plantes) affecte la quantité et la qualité de deux ressources basales : la litière et les rhizodépôts (Chapitre 1) ; nous avons ensuite
partitionné l’importance de ces deux ressources pour les réseaux trophiques du sol (Chapitre 2) et évalué leur impact sur le recyclage de
l’azote issu de la décomposition de la litière (Chapitre 3). Nous avons utilisé l’espace économique des plantes comme cadre théorique
pour décrire les stratégies d’acquisition. Il inclut deux gradients indépendants : (i) le gradient lent/rapide qui oppose les espèces acquisi-
tives à croissance rapide et métabolisme efficace, aux espèces conservatives à croissance lente et à forte longévité, et (ii) le gradient
d’exploration, qui oppose les espèces « do-it-yourself » avec un système racinaire morphologiquement efficace aux espèces « déléga-
trices » qui dépendent de la mycorhization. Une expérience en mésocosme avec 15 espèces prairiales aux stratégies contrastées, croisant
l’ajout de litière et la présence de plantes vivantes a été mise en place. Nous avons utilisé un marquage isotopique pour suivre le devenir
du carbone issu de la rhizodéposition et de l’azote issu de la décomposition de la litière dans différents compartiments (les plantes, le sol,
et les communautés de faune et de microbes).
Plus spécifiquement, dans le premier chapitre, nous nous sommes penchés sur la position dans l’espace économique des plantes de
trois traits physiologiques souterrains (la rhizodéposition, la respiration des racines et la colonisation par les champignons mycorhiziens),
et comment ceux-ci affectent les communautés microbiennes. Ces traits se positionnaient de façon cohérente : une plus forte respiration
racinaire chez les espèces acquisitives, une plus forte mycorhization chez les espèces délégatrices et une plus forte rhizodéposition chez
les légumineuses, qui sont à la fois plutôt acquisitives et délégatrices. Nous avons démontré que tous les groupes microbiens étaient
dépendants des photosynthétats récents, mais que la biomasse et l’allocation de ces photosynthétats n’étaient pas affectés de la même
façon par les stratégies économiques des plantes.
Dans le deuxième chapitre, une approche énergétique des réseaux trophiques nous a permis de montrer que la voie énergétique basée
sur les racines vivantes s’additionnait à celle basée sur les détritus, alimentant des flux plus importants jusqu’aux niveaux trophiques les
plus élevés dans les traitements avec des plantes et de la litière. Nous avons aussi démontré que les espèces acquisitives tendaient à
alimenter des flux plus importants.
Dans le troisième chapitre, nous avons évalué comment la stratégie économique des plantes affecte l’assimilation d’azote issu du
recyclage de la litière par les végétaux et les microbes (c.a.d. la répartition de cet azote dans différents compartiments). La qualité de la
litière (proportion de lignine et proportion de phosphore) était un facteur explicatif déterminant de la proportion d’azote issu de la litière
retrouvé à la fois dans les microbes et les plantes. Une croissance plus rapide était aussi associée à une plus forte récupération de l’azote
issu de la litière dans les plantes. Nous avons aussi souligné l’importance de la bactérivorie comme facteur explicatif de la répartition de
l’azote issu de la litière entre les compartiments, bien que celle-ci ne soit pas directement impactée par la stratégie économique des
plantes.
Pour conclure, nous avons identifié qu’une meilleure caractérisation des interactions biotiques était l’un des prochains défis pour
l’écologie basée sur les traits s
Abstract
Soil biological components have been gaining renewed attention in the past years. Trophic interactions between these components support
various ecosystems functions, such as biogeochemical cycles. In this manuscript, we explore how the primary producers’ resource acqui-
sition strategy impacts the quality and quantity of two basal resources: litter and rhizodeposits (Chapter 1); then we partitioned their relative
importance for soil food webs (Chapter 2) and evaluated their impact on litter-derived N recycling (Chapter 3). We used the plant economics
space framework to describe plant acquisition strategy, which includes two independent gradients: (i) the fast/slow gradient, opposing fast-
growing metabolically efficient acquisitive species to slow-growing conservative species with longer lifespan and (ii) the exploration gradi-
ent, opposing “do-it-yourself” species with morphologically efficient root systems to “outsourcing” species relying on mycorrhizal associ-
ations. We set up a common garden experiment including 15 grassland species with contrasted strategies, crossing living plant presence
and litter addition. Stable isotope labelling was used to follow the fate of carbon from rhizodeposition and nitrogen from litter decomposition
in various compartments (plants, soil, microbial and faunal communities).
More specifically, in the first chapter we investigated the position of three belowground physiological traits (rhizodeposition, root respi-
ration and AMF colonization) in the plant economics space, and how it affects microbial communities. We found that belowground physio-
logical traits fitted logically in the plant economics space: higher root respiration for acquisitive species, higher degree of mycorrhizal colo-
nisation for outsourcing species, and higher rhizodeposition for legumes, who are both acquisitive and outsourcing. We found that all mi-
crobial groups were dependant on recent photosynthates, but that biomass and recent photosynthates allocation were differently affected
by plant economic strategies.
In the second chapter, we used a soil food web energetics approach to show that the living root-based channel adds up with the detritus
channel, supporting higher fluxes up to higher trophic levels in treatment with plant and litter addition. We also demonstrated that acquisi-
tive species tended to support higher fluxes.
In the third chapter, we delved into plant’s economic strategy impact on plant and microbial uptake of nitrogen from litter decomposition
(i.e. litter-derived N recovery patterns), and microbial activity. We found that high litter quality (low lignin and high phosphorus content) was
determinant for high recovery in both plant and microbial compartments. Higher plant growth was also associated with higher litter-derived
recovery in shoot and root systems. We also highlighted that bacterivory was a strong predictor of litter-derived N recovery patterns.
Overall, we underlined that better characterisation of biotic interactions is one of the most exciting challenges in belowground trait
ecology, and that better understanding of microbial groups’ preferences for litter, soil organic matter or rhizodeposition is determinant for
linking soil food web modelling to ecosystem functioning like litter-derived N recycling.
Lutter cοntre Ρhytοphthοra infestans:avancées dans la cοmpréhensiοn du mοde d'actiοn d'un prοduit de biοcοntrôle et de ses impacts assοciés.
Doctorant·e
PENAUD Valentin
Direction de thèse
LAVAL KARINE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
19/06/2025 à 13:30
Lieu de la soutenance
UniLaSalle Rouen
Rapporteurs de la thèse
ANDRIVON DIDIER INRA Rennes
WEISSKOPF LAURE Université de Fribourg
L’agriculture française doit réduire l’usage des fongicides de synthèse en raison de leurs effets néfastes sur l’environnement et la santé. Le biocontrôle constitue une alternative prometteuse, mais les solutions efficaces contre Phytophthora infestans, agent responsable du mildiou de la tomate et de la pomme de terre, restent encore limitées. Cette thèse CIFRE vise à caractériser le mode d’action, les conditions d’efficacité et l’innocuité d’un produit de biocontrôle foliaire à base d’extraits de plante (BIV342) développé par l’entreprise Biom InnoV. Ce travail repose sur trois approches complémentaires, chacune explorant des niveaux différents : i) l’agent pathogène, P. infestans, ii) la plante hôte, la tomate (variété Micro-Tom), et iii) le sol. L’étude in vitro montre que l’extrait de plante, seul ou formulé, inhibe fortement la croissance mycélienne et les structures infectieuses (sporanges et zoospores) de P. infestans, via une perturbation membranaire. In planta, une application préventive confère à la tomate une protection efficace contre le mildiou, avec un effet rapide (dès 2h) et durable (jusqu’à 8 jours). Par ailleurs, une baisse d’efficacité après lessivage confirme un effet direct du produit. Toutefois, des analyses d’expression génique montrent l’induction de gènes de défense (PR2, PR5, POX, ACCO), suggérant un double mode d’action : direct sur le pathogène et indirect via l’activation des défenses de la plante. L’étude a intégré une analyse des effets non-cibles. In vitro, le produit formulé a un faible impact sur des microorganismes ubiquistes, bien que Mucor sp. et Bacillus subtilis se montrent légèrement plus sensibles. En conditions contrôlées, il n’altère pas significativement l’activité des enzymes impliquées dans les cycles biogéochimiques, contrairement au fongicide de synthèse testé. Un effet modéré est toutefois observé sur le profil métabolique bactérien et la minéralisation du carbone. Ce travail met en lumière le potentiel du BIV342 comme solution de biocontrôle contre P. infestans, grâce à un double mode d’action. Il souligne l’importance d’anticiper certains facteurs limitants pour une application au champ et de considérer les effets non-cibles au même titre que l’efficacité. Des investigations restent nécessaires, notamment sur les communautés microbiennes.
Abstract
French agriculture must reduce the use of synthetic fungicides due to their harmful effects on the environment and human health. Biocontrol offers a promising alternative, but effective solutions against Phytophthora infestans, the causal agent of tomato and potato late blight, remain limited. This CIFRE thesis aims to characterize the mode of action, efficacy conditions, and safety of a foliar biocontrol product based on plant extracts (BIV342), developed by the company Biom InnoV. The work relies on three complementary approaches, each exploring different scales of interaction: i) the pathogen, ii) the host plant, tomato (Micro-Tom variety), and iii) the soil. In vitro, the crude and formulated extracts strongly inhibit mycelial growth and infection structures (sporangia and zoospores) of P. infestans, through membrane disruption. In planta, preventive application provides effective protection of tomato against late blight, with a rapid (from 2 h) and durable (up to 8 days) effect. Moreover, reduced efficacy after wash-off confirms a direct action of the product. However, gene expression analyses show the induction of defense-related genes (PR2, PR5, POX, ACCO), suggesting a dual mode of action: direct on the pathogen and indirect via activation of plant defenses. The study also includes a non-target impact assessment. In vitro, the formulated product has low impact on ubiquitous microorganisms, though Mucor sp. and Bacillus subtilis appear slightly more sensitive. Under controlled conditions, it does not significantly alter enzymatic activity involved into the biogeochemical cycles, unlike the synthetic fungicide used as reference. A moderate impact is nevertheless observed on bacterial metabolic profiles and carbon mineralization. This work highlights the potential of BIV342 as a biocontrol solution against P. infestans, based on a dual mechanism of action. It also underlines the need to anticipate field-limiting factors and to consider non-target effects as carefully as efficacy. Further research is required, particularly regarding microbial communities.
Ιmpact de la défavοrisatiοn sοciο écοnοmique et territοriale sur le devenir scοlaire au decοurs d'un cancer pédiatrique
Doctorant·e
DELEHAYE Fanny
Direction de thèse
ALVES Arnaud (Directeur·trice de thèse)
ROD Julien (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
17/06/2025 à 14:30
Lieu de la soutenance
Faculté de Médecine - Caen
Rapporteurs de la thèse
AUQUIER PASCAL UNIVERSITE AIX MARSEILLE 1 PROVENCE
SIRVENT NICOLAS CHU de Montpellier
Membres du jurys
ALVES Arnaud,
,
UCN - Université de Caen Normandie
AUQUIER PASCAL,
,
UNIVERSITE AIX MARSEILLE 1 PROVENCE
DALLE JEAN-HUGUES,
,
Hopital Robert Debré
GANDEMER VIRGINIE,
,
UNIVERSITE RENNES 1
GRAIN AUDREY,
,
CHU de Nantes
ROD Julien,
,
UCN - Université de Caen Normandie
SIRVENT NICOLAS,
,
CHU de Montpellier
Résumé
En France, un enfant sur 440 présentera un cancer au cours de sa vie. Bien que le cancer représente une cause importante de décès pédiatrique, aujourd’hui, le taux de survie à 5 ans tous cancers pédiatriques confondus est estimé à 81%.
Du fait de ce taux de guérison important, une part conséquente du soin est aujourd’hui dédiée à la période post-cancer. A cette période, il est important de permettre à l’enfant de réintégrer la société tout en tenant compte de son histoire et des potentielles séquelles liées à la maladie. Ainsi, le retour à la scolarité fait partie intégrante de ce challenge, les difficultés scolaires étant connues dans la population des survivants d’un cancer pédiatrique.
La réduction des inégalités socio-économiques constituent l’un des objectifs majeurs de la Stratégie Décennale de Lutte contre le Cancer en France, ces inégalités étant un facteur important pouvant modifier l’accès aux soins, qu’ils soient préventifs ou curatifs.
Dans ce travail de thèse, nous explorons le lien entre inégalités socio-économiques et difficultés scolaires au décours du cancer pédiatrique. L’objectif est de pouvoir déterminer des pistes de prévention pour d’optimiser la réintégration scolaire des survivants et l’accomplissement professionnel sur le long cours.
Abstract
In France, one in 440 children will develop cancer during their lifetime. Although cancer is a major cause of death in children, the 5-year survival rate for all childhood cancers combined is estimated at 81%.
As a result of this high cure rate, a significant proportion of care is now devoted to the post-cancer period. During this period, it is important to enable the child to reintegrate into society, taking into account his/her history and the potential sequelae of cancer. Returning to school is an important part of this challenge, as academic difficulties are well known in pediatric cancer survivors.
Reducing socio-economic inequalities is one of the major objectives of the “Stratégie Décennale de Lutte contre le Cancer” in France, as these inequalities are a major factor affecting access to care, whether preventive or curative.
In this thesis, we explore the link between socio-economic inequalities and academic difficulties among childhood cancer survivors. The aim is to identify preventive keys to optimize survivors' school reintegration and long-term professional achievement.
Cοmpοsites Ηybrides à Base de Μatrices Ροlymères Biοsοurcées.
Doctorant·e
SANGO Thomas
Direction de thèse
KOUBAA AHMED (Directeur·trice de thèse)
LEBLANC NATHALIE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
12/06/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
UniLaSalle Rouen
Rapporteurs de la thèse
DEMARQUETTE NICOLE RAYMONDE Ecole de Technologie Supérieure (QUEBEC)
GUESSASMA SOFIANE Centre Régional de l'Inrae Angers-Nantes Pays de la Loire
Membres du jurys
BELEM TIKOU,
,
Université du Quebec à Montréal
DEMARQUETTE NICOLE RAYMONDE,
,
Ecole de Technologie Supérieure (QUEBEC)
GUESSASMA SOFIANE,
,
Centre Régional de l'Inrae Angers-Nantes Pays de la Loire
HADDAR MOHAMED,
,
Université de SFAX (Tunisie)
KOUBAA AHMED,
,
Université du Quebec à Montréal
LEBLANC NATHALIE,
,
UniLaSalle
RAGOUBI MOHAMED,
,
UniLaSalle
TAHLAITI MAHFOUD,
,
ICAM (Nantes)
Résumé
Dans le cadre de ce travail, une approche durable a été utilisée pour préparer, caractériser et étudier les relations structure-propriétés de matériaux composites à matrices hybrides pour des applications potentielles dans les industries de l’emballage rigide et l’électronique souple. La première campagne de l’étude a permis d’investiguer deux grades d'échantillons à base de polybutylene succinate (PBS) qui ont été injectés dans un moule préalablement thermostaté à 22°C et 78°C, en faisant un focus sur les performances
thermomécaniques du matériau composite hybride ternaire PBS/CA/MCC en comparaison avec celles du PBS vierge et des binaires PBS/CA et PBS/MCC. Les résultats ont permis de démontrer que les structures cristallines des matériaux à base de PBS pouvaient évoluer en jouant sur la température du moule d’injection. Les matériaux injectés à 22°C sont plus cristallins que ceux injectés à 78°C. Les fibres de cellulose microcristalline (MCC) interagissent préférentiellement avec l’acétate de cellulose (CA) qui les enrobe tout en interagissant aussi avec le PBS. Pour la première fois, il a été démontré que l’acétate de cellulose (DS = 2.45) pouvait agir comme un agent couplant biosourcé. Toutefois, cet effet compatibilisant n’est efficace que si les autres ingrédients contiennent aussi des fonctions hydroxyles accessibles. La deuxième campagne de cette thèse a permis d’évaluer l’effet compatibilisant de l’acétate de cellulose sur l’évolution des cinétiques d’absorption d’eau, de cristallisation et de dégradation thermique du composite ternaire. Cette étude a bien démontré un effet compatibilisant efficace de l’acétate de cellulose dans la première semaine de conditionnement direct dans l’eau liquide. Ceci suggère que si l’on travaille dans un milieu moins agressif, l’effet compatibilisant de l’acétate de cellulose pourra tenir plus longtemps. L’acétate de cellulose a montré un effet hybride négatif dans la cristallisation du PBS parce que les fibres MCC n’étaient pas en contact direct avec les chaines du polymère PBS. Cependant, un effet hybride positif a été observé dans les études de cinétique de dégradation thermique : l’acétate de cellulose a retardé la dégradation des fibres MCC pour les taux de conversion inférieurs 0,25 ; tandis que pour des taux de conversion supérieurs à 0,5, la synergie des deux charges a retardé la dégradation thermique du PBS. La troisième campagne de cette thèse a permis d’étudier l’effet enrobant de l’acétate de cellulose dans un contexte où la teneur des fibres MCC augmente entre 5 wt.% et 30 wt.%. Les études ont indiqué que contrairement aux matériaux hybrides à base de PBS, l’acétate de cellulose de cellulose n’avait pas un effet compatibilisant dans les hybrides PBAT mais plutôt un effet enrobant évident sur les fibres MCC. L’effet enrobant était très positif dans les composites hybrides montrant une teneur en fibres MCC inférieure à 10 wt.% parce que ces matériaux présentaient un état de dispersion
uniforme des charges. Par contre, les composites hybrides montrant une teneur en fibres MCC supérieure à 10 wt.% indiquaient le développement de phénomènes de cavitation et de coalescence des fibres MCC. Toutefois, il était satisfaisant de constater que même dans les systèmes hybrides hautement renforcés, les agrégats MCC étaient enrobés par l’acétate de cellulose. La quatrième et dernière campagne de cette étude avait pour but d’évaluer l’effet enrobant de l’acétate de cellulose dans les composites hybrides à base de PBAT. Une étude morpho-structurale plus approfondie a permis de prouver que les fibres MCC du composite binaire PBAT/MCC30 présentaient des microfibrilles longitudinales
clairement discernables ; tandis que dans le composite hybride PBAT/CA20/MCC30, ces microfibrilles étaient entièrement recouvertes par une substance qui a été raisonnablement assignée à l’acétate de cellulose fondu.
Abstract
In this work, a sustainable approach was used to prepare, characterize, and study the structure-property relationships of hybrid matrix composite materials for potential applications in the rigid packaging and flexible electronics industries. The first campaign of the study investigated two grades of PBS-based samples that were injected into a mould previously thermostated at 22°C and 78°C, focusing on the thermomechanical performances of the ternary PBS/CA/MCC hybrid composite in comparison with those of virgin polybutylene succinate (PBS) and the PBS/CA and PBS/MCC binaries. The results demonstrated that the crystalline structures of the PBS-based materials evolved by varying the injection mould temperature; materials injected at 22°C were more crystalline than those injected at 78°C. Microcrystalline cellulose (MCC) fibers preferentially interacted with cellulose acetate (CA) that coated them while also interacting with PBS. For the first time, it was demonstrated that CA (DS = 2.45) could act as a bio-based coupling agent. However, this compatibilizing effect is only effective if the other ingredients also contain accessible hydroxyl functions. The second campaign of this thesis allowed to evaluate the compatibilizing effect of CA on the evolution of the kinetics of water absorption, crystallization and thermal degradation of the ternary composite. This study clearly demonstrated an effective compatibilizing effect of CA in the first week of direct conditioning in liquid water. This suggests that if we work in a less aggressive environment, the compatibilizing effect of CA can last longer. CA showed a negative hybrid effect in the crystallization of PBS because the MCC fibers were not in direct contact with the PBS polymer chains. On the other hand, a positive hybrid effect was observed in the degradation kinetics studies: CA delayed the thermal degradation of MCC fibers for conversion
rates below 0.25; while for conversion rates above 0.5, the synergy of the two fillers delayed the thermal degradation of PBS. The third campaign of this thesis investigated the compatibilizing effect of CA in a context where the MCC fibers content increases between 5 wt.% and 30 wt.%. The studies indicated that unlike PBS-based hybrid materials, cellulose CA did not have a compatibilizing effect in PBAT hybrids but rather an obvious coating effect on MCC fibers. The coating effect was very positive in hybrid composites indicating an MCC fibers content below 10 wt.% because these materials presented a uniform dispersion state of the fillers. On the other hand, hybrid composites with MCC fibers content higher than 10 wt% showed the development of cavitation and coalescence phenomena of MCC fibers. However, it was satisfying to note that even in highly reinforced hybrid systems, MCC aggregates were coated by CA. The fourth and final campaign of this study aimed to evaluate the coating effect of CA in PBAT-based hybrid composites. A more in-depth morpho-structural study proved that the MCC fibers of the PBAT/MCC30 binary composite presented clearly discernible longitudinal microfibrils; while in the hybrid PBAT/CA20/MCC30, these microfibrils were entirely coated by a substance that was reasonably attributed to the molten CA. Unfortunately, dielectric analyses did not help to elucidate the impact of the enrobing effect of CA on MCC fibers of the hybrid composites. The observed dielectric values were found to be more influenced by the presence of voids in the Hybrid 30 structure. However, it was satisfying to see that all dielectric constants were found to be between 2.5 and 3.5 for frequencies between 106 and 109 Hz. These values are similar to those of polyolefins widely used in dielectric applications. Uniaxial tensile tests indicated those hybrids can only be used in applications that do not require high mechanical stresses, i.e. biobased electrical cable sheaths, electronic packaging, electronic toothbrushes, etc.
Lοcalisatiοn et rôle du Rhamnοgalacturοnane de type ΙΙ dans la crοissance cellulaire
Doctorant·e
HAYS Quentin
Direction de thèse
LEHNER ARNAUD (Directeur·trice de thèse)
ANDERSON CHARLES (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
13/05/2025 à 09:00
Lieu de la soutenance
Amphithéatre CURIB, Université de Rouen Normandie, Batiment Curib, Place émile Blondel, 76130 Mont Saint Aignan
Rapporteurs de la thèse
HERVE CECILE Centre National de Recherche Scientifique
PELLOUX JEROME UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
Membres du jurys
ANDERSON CHARLES,
,
PennState University
HERVE CECILE,
,
Centre National de Recherche Scientifique
LEFEBVRE VALERIE,
,
UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
LEHNER ARNAUD,
,
URN - Université de Rouen Normandie
LEROUGE PATRICE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
PELLOUX JEROME,
,
UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
Résumé
Chez les plantes, la paroi est cruciale dans plusieurs processus physiologiques (e.g. morphologie cellulaire, expansion cellulaire, adhésion cellulaire, tolérance aux stress biotiques et abiotiques). La paroi végétale est en grande partie composée de polysaccharides, regroupés dans trois familles principales : la cellulose, les hémicelluloses, les pectines. Les pectines sont décrites comme des polysaccharides riches en acide galacturonique et représenté par plusieurs domaines : les homogalacturonanes (HGs), le rhamnogalacturonane-I (RG-I) et le rhamnogalacturonane-II (RG-II). Un défaut dans la synthèse et/ou la dimérisation des pectines altère les propriétés de la paroi, induisant de sévères perturbations de la croissance ou même conduire à la létalité de la plante, notamment chez le RG-II.
Dans ce doctorat, nous avons étudié la localisation et la dynamique du RG-II à travers le marquage métabolique par click chemistry chez des cellules vivantes en croissance du tube pollinique de tabac et de la racine d’Arabidopsis. De plus, nous avons également utilisé un analogue du bore, l’acide phénylboronique (PBA), un inhibiteur potentiel de la dimérisation du RG-II afin d’évaluer son impact sur ce polysaccharide. Pour finir, la localisation et la dynamique des polysaccharides pariétaux ont été étudiées chez des poils absorbants de la racine d’Arabidopsis possédant une altération dans la synthèse des HGs et du RG-II.
Nous avons réussi avec succès à localiser de manière spécifique le RG-II et de suivre sa dynamique dans des cellules vivantes de tube polliniques, de racines et de poils absorbants. D’autre part, nous avons trouvé que le PBA n’inhibait pas la dimérisation du RG-II comme envisagé précédemment. Au vu de nos résultats, le PBA pourrait dimériser une certaine proportion du RG-II et altérer la paroi, induisant des courbures chez les racines et les tubes polliniques.
Abstract
In plants, cell wall is crucial for several physiological processes (e.g. morphogenesis, cell expansion, cell adhesion, tolerance to stressors). Plant cell wall is mostly composed of polysaccharides, regrouped in three main families: cellulose, hemicelluloses, and pectins. Pectins are described as polysaccharides rich in galacturonic acid, represented in domains with homogalacturonans (HGs), rhamnogalacturonan-I (RG-I) and rhamnogalacturonan-II (RG-II). A defect in pectins synthesis and/or crosslinking alter cell wall properties, inducing severe growth impairment or even lead to plant lethality, especially with RG-II.
In this PhD, we investigated the localization and dynamic of RG-II through click metabolic labelling in growing living cells of tobacco pollen tubes and Arabidopsis roots. Moreover, we also used an analogue of boron, phenylboronic acid (PBA), a potential inhibitor of RG-II dimerization. Finally, the localization and dynamic of cell wall polysaccharides were studied in Arabidopsis root hairs with a defect in HGs or RG-II synthesis.
We successfully managed to localize specifically RG-II and followed its dynamic in living cells of pollen tubes, roots, and root hairs. On the other hand, we found that PBA was not inhibiting RG-II dimerization as previously hypothesized. Our results suggest that PBA might crosslink a proportion of RG-II and unbalance the cell wall, inducing curvature in both roots and pollen tubes.
Recherche d'indicateurs biοlοgiques d'effets liés aux activités prοfessiοnnelles agricοles
Doctorant·e
VANDOOLAEGHE Quentin
Direction de thèse
DELEPEE Raphael (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
17/04/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
Centre François Baclesse
Rapporteurs de la thèse
FENAILLE FRANCOIS CEA Paris-Saclay
HERCEG ZDENKO Centre de recherche sur le cancer
Membres du jurys
BOUCHART Valerie,
,
Laboratoire LABÉO
DELEPEE Raphael,
,
UCN - Université de Caen Normandie
FENAILLE FRANCOIS,
,
CEA Paris-Saclay
HERCEG ZDENKO,
,
Centre de recherche sur le cancer
LEBAILLY Pierre,
,
UCN - Université de Caen Normandie
PHILIPPAT CLAIRE,
,
UNIVERSITE GRENOBLE 2 PIERRE MENDES FRANCE
Résumé
Les études épidémiologiques montrent un taux de mortalité global inférieur dans les populations professionnelles
agricoles comparé à la population générale. Ceci s’explique par les spécificités de leur mode de vie : faible tabagisme
et activité physique élevée, réduisant les risques de cancers et de maladies cardiovasculaires. Cependant, l’agriculture
et les expositions professionnelles aux pesticides ont été́
régulièrement associées à la survenue de cancers (prostate,
lymphomes, leucémies) et maladies neurologiques comme la maladie de Parkinson. Pour explorer ces liens, une
approche d’épidémiologie moléculaire a été mise en place, identifiant des biomarqueurs pour affiner la compréhension des
effets biologiques des activités agricoles. Ainsi, les adduits à l’ADN formés à partir de 8 aldéhydes issus de la
peroxydation lipidique et les niveaux de 4 marqueurs épigénétiques d’ADN total de granulocytes sont étudiés. Ces deux
familles de biomarqueurs d’effets correspondent à des mécanismes d’action possibles des activités agricoles par stress
oxydant ou modifications épigénétiques. L’analyse de ces biomarqueurs a été réalisée sur des échantillons d’une biothèque
agricole constituée dans le Calvados, la biothèque EPIBIO97. Après la mise au point des outils méthodologiques pour le
dosage des biomarqueurs sélectionnés ainsi que le développement d’une approche métabolomique, les niveaux de ces
biomarqueurs d’effets ont été associés avec les caractéristiques des individus étudiés. Les analyses statistiques univariées
ont montré l’influence de déterminants de santé, de données de perception de santé et d’expositions professionnelles
agricoles. Pour chaque marqueur, des modèles d’analyse multivariées ont ensuite été construits. Ces nouveaux modèles
ont permis de mettre en évidence l’intérêt de l’ADN des granulocytes ainsi que l’effet de certaines expositions, notamment
d’expositions professionnelles agricoles sur les modifications épigénétiques et sur la formation d’adduits
exocycliques à l’ADN.
Abstract
Epidemiological studies show a lower overall mortality rate in agricultural occupational populations compared to
the general population. This can be explained by their specific lifestyle characteristics: low tobacco consumption
and high physical activity, which reduce the risks of cancer and cardiovascular diseases. However, agriculture and
occupational exposure to pesticides have been consistently associated with the occurrence of cancers (prostate,
lymphomas, leukemias) and neurological diseases such as Parkinson’s disease. To explore these links, a molecular
epidemiology approach has been implemented, identifying biomarkers to refine the understanding of the biological
effects of agricultural activities. Specifically, DNA adducts formed from eight aldehydes derived from lipid
peroxidation and the levels of four epigenetic markers in total DNA from granulocytes are studied. These two
families of effect biomarkers correspond to possible mechanisms of action of agricultural activities through oxidative
stress or epigenetic modifications. The analysis of these biomarkers was carried out on samples from an
agricultural biobank established in Calvados, the EPIBIO97 biobank. After the development of methodological tools for
measuring the selected biomarkers, as well as the establishment of a metabolomic approach, the levels of these
effect biomarkers were associated with the characteristics of the studied individuals. Univariate statistical analyses
revealed the influence of health determinants, self‐perceived health data, and agricultural occupational exposures.
For each biomarker, multivariate analysis models were then developed. These new models highlighted the relevance
of granulocyte DNA, as well as the effect of certain exposures, particularly occupational agricultural exposures, on
epigenetic modifications and the formation of exocyclic DNA adducts.
Dévelοppement d'un cοnsοrtium de biοsalissures nοrmalisés en milieu marin
Doctorant·e
VIAL Marion
Direction de thèse
CAPLAT Christelle (Directeur·trice de thèse)
COSTIL Catherine (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
27/03/2025 à 09:00
Lieu de la soutenance
Amphithéatre Chimie Batiment A
Rapporteurs de la thèse
BRESSY CHRISTINE Université de Toulon
LINOSSIER ISABELLE UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
Membres du jurys
BRESSY CHRISTINE,
,
Université de Toulon
CAPLAT Christelle,
,
UCN - Université de Caen Normandie
COSTIL Catherine,
,
UCN - Université de Caen Normandie
DEGRAER STEVEN,
,
Institute of Natural Sciences (RBINS)
LAMI RAPHAEL,
,
Sorbonne Université
LEBEL Jean-Marc,
,
UCN - Université de Caen Normandie
LINOSSIER ISABELLE,
,
UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
Résumé
Les structures immergées en milieu marin sont soumises au développement de biosalissures, une accumulation de micro- et macroorganismes qui est le plus souvent indésirable. Les conséquences de ces biosalissures peuvent être nombreuses (e.g. biodétérioration des matériaux). Lutter contre ce phénomène induit des coûts financiers élevés qui pèsent sur le secteur industriel, d’autant que les contraintes réglementaires et environnementales imposent aujourd’hui d’élaborer des solutions plus respectueuses de l’environnement. L’économie maritime est un secteur important en Normandie, et les travaux de cette thèse se sont focalisés sur 3 ports (Granville, Cherbourg et St Vaast-La-Hougue), le long des côtes de la Manche. Les objectifs étaient d’identifier les espèces constitutives des biosalissures et d’élaborer, en laboratoire, un consortium mixte de quelques espèces de micro- et macroorganismes isolés du milieu naturel, pour, à terme, proposer des tests d’adhésion en milieu contrôlé permettant d’évaluer l’efficacité antifouling de matériaux revêtus. Deux revêtements ont été retenus, un Epoxy (à propriétés anticorrosion) et un Fluoropolymère (à propriétés antifouling sans biocide). Les résultats ont montré des communautés en biosalissures globalement similaires entre les trois ports étudiés et pour chaque type de revêtement. Néanmoins, le développement des organismes est apparu moindre sur le Fluoropolymère et influencé par des conditions stationnelles et environnementales spécifiques à chaque port. Bien qu’un travail de standardisation des différents tests décrits en laboratoire soit encore nécessaire, les cultures individuelles des différents organismes composant les consortiums (bactéries, diatomées, macroalgues et invertébrés) ont été maitrisées, tout comme certaines co-cultures, ce qui est une première étape importante dans le développement à venir des tests de fixation sur matériaux revêtus.
Abstract
Submerged structures in the marine environment are subject to the development of biofouling, an accumulation of micro- and macro-organisms that is generally undesirable. The consequences of such biofouling are numerous. Combating this phenomenon entails high financial costs, which are weighing on the industrial sector, especially as regulatory and environmental constraints are now forcing to develop more environmentally-friendly solutions. The maritime economy is an important sector in Normandy, and the work in this thesis focused on 3 ports (Granville, Cherbourg and St Vaast-La-Hougue) along the coasts of the English Channel. The objectives were to identify the constituent species of biofouling and to develop in laboratory a mixed consortium of several species of micro- and macro-organisms isolated from the natural environment, with the ultimate aim of proposing adhesion tests in a controlled environment to assess the antifouling effectiveness of coated materials. Two coatings were selected: an Epoxy (with anti-corrosion properties) and a Fluoropolymer (antifouling without biocides). The results showed similar biofouling communities between the ports and for each coating. Nevertheless, the organism development appeared to be influenced by stationary conditions and environmental characteristics specific to the port. Although the various tests described still need to be standardized, the individual laboratory cultures of the different organisms making up the consortia (bacteria, diatoms, macroalgae and invertebrates) have been mastered, as have certain co-cultures, which is an important first step in the future development of attachment tests on coated materials.
Dévelοppement de méthοdes de détectiοn de l'ADΝ tumοral circulant en fοnctiοn du cοntexte clinique
HARLE ALEXANDRE Université de Lorraine
PROUDHON CHARLOTTE
Membres du jurys
CLATOT FLORIAN,
,
URN - Université de Rouen Normandie
DI FIORE FRÉDÉRIC,
,
URN - Université de Rouen Normandie
HARLE ALEXANDRE,
,
Université de Lorraine
PROUDHON CHARLOTTE,
,
SARAFAN-VASSEUR NASRIN,
,
URN - Université de Rouen Normandie
TALY VALERIE,
,
Université Paris Cité
Résumé
En cancérologie, la biologie liquide est un outil de détection en temps réel des biomarqueurs circulants spécifiques à la tumorigenèse. Cette voie de recherche est potentiellement pertinente pour améliorer la prise en charge des patients. Cependant, les informations obtenues peuvent revêtir des caractéristiques très variables liées à la pathologie comme le stade de la maladie ou les traitements reçus. Dans ce contexte, mon travail a consisté à développer et appliquer des méthodes de détection par PCR digitale et Séquençage Nouvelle Génération afin d’optimiser la détection et la caractérisation de la libération plasmatique de l’ADN tumoral circulant sous des conditions thérapeutiques spécifiques.
Abstract
In oncology, liquid biology is a tool for real-time detection of circulating biomarkers specific to tumorigenesis. This is a potentially relevant avenue of research for improving patient management. However, the information obtained can take on highly variable characteristics linked to the pathology, such as the stage of the disease or the treatments received. In this context, my work involved developing and applying digital PCR and Next Generation Sequencing detection methods to optimize the detection and characterization of plasma release of circulating tumor DNA under specific therapeutic conditions.
Μοdulatiοn de l'Ιnflammatiοn pοur prévenir le dévelοppement du Rétrécissement Aοrtique CaLcifié ( ΜΙRACL)
Doctorant·e
DI MARIA Lea
Direction de thèse
DURAND ERIC (Directeur·trice de thèse)
FRAINEAU SYLVAIN (Co-directeur·trice de thèse)
FRAINEAU SYLVAIN (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance
21/03/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen Normandie - Campus Martianville - Bâtiment Stewart - Amphithéâtre Dumesnil
Rapporteurs de la thèse
CAPOULADE ROMAIN Nantes Université
DUPONT ANNABELLE Universite de Lille
Membres du jurys
CAPOULADE ROMAIN,
,
Nantes Université
DUPONT ANNABELLE,
,
Universite de Lille
DURAND ERIC,
,
URN - Université de Rouen Normandie
ELTCHANINOFF HELENE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
FRAINEAU SYLVAIN,
,
URN - Université de Rouen Normandie
HENAUT LUCIE,
,
UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
Résumé
Le rétrécissement aortique calcifié (RAC) est la valvulopathie la plus fréquente dans les pays développés, avec une prévalence d’environ 3% après 65 ans et 10% après 85 ans. La pathologie partage des mécanismes inflammatoires similaires à ceux de l’athérosclérose, dont les cellules myéloïdes, comme les monocytes et macrophages, jouent un rôle central dans ces processus. L’enzyme épigénétique Enhancer Zest Homolog 2 (EZH2) a été identifiée comme un régulateur de ces processus inflammatoires, en agissant sur le phénotype des macrophages. Ces derniers présentent des propriétés immunomodulatrices à la suite de l’inhibition d’EZH2. Ainsi l’inhibition d’EZH2 dans les monocytes-macrophages serait une piste thérapeutique intéressante pour réguler l’inflammation associée au développement du RAC. Les hypothèses de ma thèse sont 1) les monocytes de patients présentent des propriétés pro-inflammatoires et pro-calcifiantes augmentées contribuant au développement de la maladie et 2) la modulation de l’activité de l’enzyme EZH2 dans les monocytes-macrophages pourrait réduire les processus inflammatoires associés au RAC. Nous démontrons que les monocytes circulants de patients favorisent la transition des cellules interstitielles valvulaires (VICs) vers leur phénotype myofibroblastique et ostéoblastique. L'analyse du profil transcriptomique des monocytes de patients a révélé une dérégulation de certains gènes comme PDK4, ATP2B1, IKBKE, DDR1. L'analyse du profil mutationnel associé à l’hématopoïèse clonale de potentiel indéterminé (CHIP) chez les patients atteints de RAC a révélé une fréquence accrue de mutations inductrices de CHIP dans les gènes DNMT3A, TET2, ASXL1 et EZH2. Le ciblage spécifique d’EZH2, avec un inhibiteur spécifique de son activité, dans les monocytes des patients permet de réduire leur caractère pro-inflammatoire ainsi que leurs effets pro-fibrotiques et pro-calcifiants. Dans un modèle murin de délétion d’Ezh2, spécifiquement dans les cellules myéloïdes, (LysM-Cre+/WT Ezh2 fl/fl), nous observons une diminution du caractère pro-inflammatoire des macrophages pro-inflammatoires. De plus, la délétion génique d’Ezh2, dans un modèle murin de dégénérescence de bioprothèses, induit une réduction de l’infiltrat cellulaire chez les souris LysM-Cre+/WT Ezh2 fl/fl. Ces résultats suggèrent que l’inhibition d’Ezh2 dans les cellules myéloïdes permettrait de réduire l’inflammation associée aux phénomènes de recalcification des bioprothèses. En conclusion, ces travaux de thèse démontrent le rôle pro-inflammatoire et pro-calcifiant des monocytes dans le RAC et identifient EZH2 comme une cible d’intérêt à inhiber dans ce processus. En effet, l'inhibition d'EZH2 dans les monocytes et les macrophages semble ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à moduler l’inflammation pour prévenir et/ou réduire le développement du RAC. Ces travaux ouvrent également la voie à l’étude approfondie des mutations CHIP qui pourraient être utilisées comme biomarqueurs pronostiques et comme nouvelles cibles thérapeutiques dans un contexte de médecine personnalisée pour le traitement du RAC.
Abstract
Calcific aortic valve disease (CAVD) is the most frequent valvulopathy worldwide with a prevalence of 3% after 65 years old (y.o) and 10% after 85 y.o. This disease shares common inflammatory processes with atherosclerosis where myeloid cells, such as monocytes and macrophages play a key role in these processes. Epigenetic enzyme, Enhancer Zest Homolog 2 (EZH2), has been identified as a major regulator of these inflammatory processes acting on macrophages’ phenotypes. Indeed, when EZH2 is inhibited, pro-inflammatory macrophages tend to be more immunomodulatory. Thus, we suggest that specific inhibition of EZH2, in monocytes and macrophages, might be interesting to regulate inflammation associated with CAVD development. We hypothesize 1) CAVD circulating monocytes have increased pro-inflammatory and pro-calcific capacities contributing to CAVD development and 2) Modulation of EZH2 activity in monocytes and macrophages may reduce inflammatory processes associated with CAVD development. We demonstrated that CAVD circulating monocytes favourize myofibroblastic and osteoblastic transition of valvular interstitial cells (VICs). Transcriptomic profile analysis showed a specific dysregulation in CAVD circulating monocytes of several genes as PDK4, ATP2B1, IKBKE, DDR1. Mutation profile analysis associated with clonal haematopoiesis of indeterminate potential (CHIP) revealed a higher frequency of mutations in DNMT3A, TET2, ASXL1 and EZH2, in CAVD patients. Specific inhibition of EZH2 in CAVD patients’ monocytes reduced their pro-inflammatory, pro-fibrotic and pro-calcific capacities. In a mice model, where Ezh2 is specifically deleted in myeloid cells (LysM-Cre+/WT Ezh2 fl/fl), we observed a decrease of pro-inflammatory properties in pro-inflammatory macrophages. Furthermore, gene deletion of Ezh2 in a mouse model of bioprosthesis degeneration induced a reduction in cellular infiltrate in LysM-Cre+/WT Ezh2 fl/fl animals. These results, suggest that Ezh2 specific inhibition might reduce inflammation associated with bioprosthesis recalcification processes. To conclude, we demonstrated the pro-inflammatory and pro-calcific capacities of monocytes in CAVD, and we identified EZH2 as an interesting therapeutical target to reduce CAVD development. Indeed, EZH2 inhibition in monocytes and macrophage is interesting for therapeutical strategies aiming to modulate inflammation, to prevent and/or reduce CAVD development. Moreover, this work implies that further research on CHIP mutations may be worthwhile to identify specific variants which could be used as prognostic biomarkers and as new therapeutic targets in a context of personalized medicine for CAVD treatment.
Effets de la substitutiοn d'essence sur les cοmmunautés fοngiques des sοls fοrestiers dans un cοntexte d'adaptatiοn au changement climatique.
Doctorant·e
MOULIN Vincent
Direction de thèse
AUBERT MICHAEL (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
14/03/2025 à 09:00
Lieu de la soutenance
Amphitéatre Curib
Rapporteurs de la thèse
CARNOL MONIQUE Université de Liege (Belgique)
MOREAU PIERRE-ARTHUR Universite de Lille
Membres du jurys
AKROUME EMILA,
,
AUBERT MICHAEL,
,
URN - Université de Rouen Normandie
BUEE MARC,
,
Inrae Grand Est Nancy
CARNOL MONIQUE,
,
Université de Liege (Belgique)
GOSSELIN FREDERIC,
,
KORBOULEWSKY NATHALIE,
,
MOREAU PIERRE-ARTHUR,
,
Universite de Lille
VINCENOT LUCIE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
Résumé
Résumé : Du fait du changement climatique anthropique, de nombreuses essences forestières risquent de se retrouver localement en dehors de leur niche climatique, ce qui menace leur survie. Le rythme de migration naturelle de la plupart des essences est limité à quelques centaines de mètres par an, insuffisant pour faire face au changement climatique. La migration assistée des essences forestières apparaît ainsi comme une solution technique pour adapter les forêts au changement climatique tout en réduisant le risque d’extinction des essences. Cependant, ses effets secondaires sur la biodiversité des sols, notamment fongique, restent peu connus.
Le règne fongique joue un rôle clé dans la nutrition minérale des arbres en forêt, ainsi que dans les processus de minéralisation et de décomposition. Par ailleurs, certains champignons sont de redoutables pathogènes pour les végétaux et les animaux. De nombreux champignons dépendent des arbres pour leur alimentation, souvent via des interactions étroites conduisant à des relations de spécialisation. De plus, les arbres agissent comme des ingénieurs des écosystèmes : ils interceptent la lumière et la pluie, modifiant ainsi les conditions microclimatiques du sous-bois. Ils produisent également une biomasse importante, dont la dégradation dépend de la biodiversité des sols mais aussi des caractéristiques de l’essence, contribuant ainsi à la formation de l’horizon humifère forestier (humipedon), à la fois habitat et ressource alimentaire pour la biodiversité fongique. Enfin, les arbres influencent considérablement la flore du sous-bois et, potentiellement, les champignons qui y sont associés. En plus de modifier la composition des essences, la substitution d’essences effectuée dans le cadre des migrations assistées entraîne un rajeunissement des peuplements forestiers. L’objectif principal de cette thèse était donc d’étudier l’impact de la substitution d’essences sur la biodiversité fongique des sols forestiers et de distinguer les effets directs et indirects liés au changement d’essence de ceux liés au rajeunissement des peuplements.
Pour ce faire, 69 parcelles ont été sélectionnées dans les massifs forestiers des boucles de la Seine normande. Les effets directs et indirects de la substitution de peuplements de hêtre matures par du chêne sessile, ainsi que la substitution de peuplements de pin sylvestre matures par du pin laricio et du chêne rouge d’Amérique, ont été étudiés en tenant compte de l’effet du rajeunissement des peuplements. Les impacts de ces traitements sur la richesse fongique, la composition des communautés, leur degré de spécialisation et les guildes fongiques ont été examinés et reliés aux modifications des variables environnementales induites par la substitution.
Cette étude a mis en évidence que les feuillus tendent à accueillir une plus grande richesse fongique que les résineux. L’opposition entre feuillus et résineux expliquait en grande partie les différences observées dans les communautés et guildes fongiques, bien que toutes les communautés des traitements différassent les unes des autres. Le rajeunissement des peuplements forestiers modifiait l’horizon humifère et les communautés fongiques associées. L’essence précédente pourrait aussi avoir un impact sur les communautés fongiques 20 ans après la substitution. Par ailleurs, le sous-bois et les conditions microclimatiques affectées par la substitution d’essences jouaient un rôle prépondérant dans la structuration des communautés fongiques.
Cette étude a également permis de mettre en lumière les leviers sylvicoles potentiels permettant d’atténuer l’effet de la substitution : le maintien de la diversité arborée spontanée, la gestion de la surface terrière des peuplements et la gestion du sous-bois.
Abstract
Abstract: Due to anthropogenic climate change, many forest tree species are at risk of falling outside their climatic niche, threatening their survival. The natural migration rate of most species is limited to a few hundred meters per year, which is insufficient to cope with climate change. Assisted migration of forest tree species thus emerges as a technical solution to adapt forests to climate change while reducing the risk of species extinction. However, its secondary effects on soil biodiversity, particularly fungal biodiversity, remain poorly understood.
The fungal kingdom plays a key role in the mineral nutrition of forest trees, as well as in processes of mineralization and decomposition. Additionally, some fungi are formidable pathogens for plants and animals. Many fungi depend on trees for their nutrition, often through close interactions leading to specialized relationships. Furthermore, trees act as ecosystem engineers: they intercept light and rain, thereby altering the microclimatic conditions of the understory. They also produce significant biomass, whose degradation depends on soil biodiversity as well as the specific traits of the tree species, contributing to the formation of the forest humus layer (humipedon), which serves as both a habitat and a food resource for fungal biodiversity. Lastly, trees have a considerable influence on the understory flora and, potentially, on the fungi associated with it.hhhh………………………………………………………………………………………………………………………………..hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
In addition to altering tree species composition, the substitution of species within the framework of assisted migration also leads to a rejuvenation of forest stands. The main objective of this thesis was thus to study the impact of species substitution on the fungal biodiversity of forest soils and to disentangle the direct and indirect effects caused by changes in tree species from those resulting from stand rejuvenation.
To achieve this, 69 plots were selected in the forested areas of the Seine River loops in Normandy, France. The direct and indirect effects of substituting mature beech stands with sessile oak, as well as substituting mature Scots pine stands with Corsican pine and northern red oak, were studied while considering the rejuvenation of the stands (20–30 years old). The impacts of these treatments on fungal richness, community composition, their degree of specialization, and fungal guilds were analyzed and linked to changes in environmental variables induced by the substitution.
This study revealed that broadleaved trees tend to support greater fungal richness than coniferous trees, although other traits of the tree species also play a role. The contrast between broadleaved and coniferous trees largely explained the observed differences in fungal communities and guilds, although all treatment communities differed from one another. Stand rejuvenation modified the humus layer and the associated fungal communities. It also appeared that precedent tree species could have a legacy effect on fungal communities’ composition 20 years after substitution. Furthermore, the understory and the microclimatic conditions affected by species substitution played a predominant role in shaping fungal communities.
This study also highlighted potential silvicultural levers to mitigate the effects of substitution: maintaining spontaneous tree diversity, managing stand basal area, and managing the understory.
Dévelοppement, caractérisatiοn et utilisatiοn de mοdèles d'οrganοïdes issus de tumeurs VADS pοur la prédictiοn de la répοnse aux traitements et le dévelοppement de stratégies innοvantes
Doctorant·e
PERREARD Marion
Direction de thèse
BABIN Emmanuel (Directeur·trice de thèse)
POULAIN Laurent (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
28/02/2025 à 09:00
Lieu de la soutenance
Centre François Baclesse, CAEN
Rapporteurs de la thèse
FAIVRE SANDRINE Hôpital Saint Louis AP-AHP
FAVOT LAURE Université Poitiers
Membres du jurys
BABIN Emmanuel,
,
UCN - Université de Caen Normandie
DENEUVE SOPHIE,
,
CHU de ROUEN
FAIVRE SANDRINE,
,
Hôpital Saint Louis AP-AHP
FAVOT LAURE,
,
Université Poitiers
MARTIN SOPHIE,
,
Université de Strasbourg
POULAIN Laurent,
,
Centre François Baclesse de Caen
SCHULTZ PHILIPPE,
,
CHU Strasbourg - hôpital civil
WEISWALD Louis-Bastien,
,
Centre François Baclesse de Caen
Résumé
Les carcinomes épidermoïdes (CE) des voies aéro-digestives supérieures (VADS) sont le 5ème cancer en France, et son pronostic est sombre avec une survie à 5 ans tous stades confondus de l’ordre de 40%. Les stratégies thérapeutiques reposent sur des associations des traitements (chirurgie, radiothérapie, chimiothérapie à base de platine) avec une lourde toxicité pour les patients. La résistance aux traitements est également une problématique majeure. Ces éléments soulignent l’importance d’une médecine personnalisée pour améliorer la prise en charge des patients atteints d’un CE des VADS et augmenter l’efficacité des traitements tout en réduisant le risque de toxicité de la prise en charge globale. Dans ce contexte, l’utilisation de tests fonctionnels sur des modèles ex vivo, comme les tumoroïdes, pourrait être une solution pour répondre à ces problématiques. Les objectifs de cette thèse étaient d’établir des lignées de tumoroïdes des CE des VADS, de vérifier leur pertinence en comparant leurs caractéristiques histologiques et moléculaires avec les tumeurs d’origine, de les exposer à des thérapies conventionnelles pour étudier la corrélation avec la réponse clinique du patient et de les exposer à des thérapies innovantes pour explorer de nouvelles possibilités thérapeutiques. Nous avons établi 24 lignées de tumoroïdes de CE des VADS à long terme avec une amélioration des conditions de culture permettant d’atteindre un taux d’établissement de 26%. Les tumoroïdes avaient les même les caractéristiques histologiques de CE que les tumeurs appariées et avaient une expression des marqueurs tumoraux comparable. La réponse des tumoroïdes au cisplatine et à la radiothérapie a pu être évaluée et la réponse au cisplatine était corrélée au pronostic du patient. Les tumoroïdes ont été exposé à des thérapies innovantes, notamment des ions carbone, permettant de montrer l’intérêt de ces modèles dans l’étude des particules lourdes et la meilleure efficacité biologique des ions carbone par rapport aux rayons X. Notre travail a donc permis de consolider les arguments en faveur de l’utilisation des tumoroïdes de VADS comme modèle pertinent en cancérologie, que ce sont à des fins de recherche préclinique ou à des fins de médecine personnalisée.
Abstract
Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (HNSCC) is the 5th most common cancer in France, and has a poor prognosis with a 5-year survival rate for all stages combined around 40%. Therapeutic strategies are based on combinations of treatments (surgery, radiotherapy, platinum-based chemotherapy), with high toxicity for patients. Resistance to treatment is also a major problem. These factors underline the importance of personalized medicine in improving the management of patients with HNSCC, by increasing the efficiency of treatments while reducing the risk of toxicity. In this context, the use of functional tests on ex vivo models, such as patient-derived tumor organoids (PDTO), could be a solution to address these issues. The aims of this thesis were to establish HNSCC PDTO lines, validate their relevance by comparing their histological and molecular characteristics with the original tumors, expose them to conventional therapies to study correlation with patient clinical response, and expose them to innovative therapies to explore new therapeutic possibilities. We established 24 long-term HNSCC PDTO lines achieving a success rate of establishment of 26%. The PDTO had the same histological features of SCC as the matched tumors and had matched tumor marker expression. The response of PDTO to cisplatin and radiotherapy had been assessed, and response to cisplatin correlated with patient prognosis. The PDTO were exposed to innovative therapies, in particular carbon ions, demonstrating the interest of these models in the study of heavy particles and the greater biological efficacy of carbon ions over X-rays. Our work has thus consolidated the arguments in favor of using HNSCC PDTO as a relevant model in oncology, whether for preclinical research or personalized medicine.
Μéthylatiοn, vοie de l'adénοsine et chοndrοsarcοmes
Doctorant·e
LENTE Marion
Direction de thèse
BAUGE Catherine (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
27/02/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
Caen
Rapporteurs de la thèse
DUTOUR AURELIE Centre Léon Bérard
ORY BENJAMIN Nantes Université
Membres du jurys
BAUGE Catherine,
,
UCN - Université de Caen Normandie
BOUMEDIENE Karim,
,
UCN - Université de Caen Normandie
DUTOUR AURELIE,
,
Centre Léon Bérard
ORY BENJAMIN,
,
Nantes Université
Résumé
Les chondrosarcomes, tumeurs rares des os, sont considérés chimio- et radio- résistants pouvant métastaser au niveau pulmonaire. À l’heure actuelle, seule la chirurgie est le traitement de référence, cependant, elle peut être très délabrante et augmente la morbidité associée. Le but de ce travail de recherche vise à identifier de nouvelles stratégies chimiothérapeutiques pouvant être applicables aux chondrosarcomes et permettant de mieux comprendre les mécanismes tumoraux mis en place dans ces tumeurs. L’identification de ces nouvelles stratégies thérapeutiques nous a amenés à nous intéresser à la voie de l’adénosine, mais également à la méthylation des histones et notamment la méthylation de la lysine 36 de l’histone H3 (H3K36). Dans un premier temps, nous avons montré que l’utilisation d’analogues de l’adénosine, déjà utilisés en clinique, la cladribine et la clofarabine pouvaient avoir des effets antitumoraux in vitro et in vivo sur les chondrosarcomes. Ces résultats confirment ceux déjà obtenus avec un autre analogue de l’adénosine, le 3-deazaneplanocine A (DZNep). Dans un second temps, nous avons voulu comprendre par quels mécanismes d’action pouvaient fonctionner les analogues, notamment le DZNep. Nous avons donc identifié la triméthylation de H3K36 (H3K36me3) comme cible potentielle. Cependant, l’inhibition pharmacologique de la méthyltransférase responsable de H3K36me3, SETD2, par l’EZM0414 n’a montré que peu d’effets sur les chondrosarcomes. Ainsi, cette étude souligne un lien entre le métabolisme, la méthylation et la voie de l’adénosine dans les chondrosarcomes et donc un possible intérêt pour associer plusieurs molécules thérapeutiques pour traiter les chondrosarcomes.
Abstract
Chondrosarcomas, rare bone tumors, are considered chemo and radio-resistant and can metastasize to the lung. At present, surgery is the standard treatment, but it can be damaging and increases the associated morbidity. The aim of this research work is to identify new chemotherapeutic strategies that could be applied to chondrosarcomas and provide a better understanding of the tumor mechanisms involved in these tumors. The identification of these new therapeutic strategies led us to investigate both the adenosine pathway and histone modification, in particular the methylation of lysine 36 of histone H3 (H3K36). Firstly, we demonstrated that the use of the adenosine analogs already in clinical use, cladribine and clofarabine, could have antitumoral effects in vitro and in vivo on chondrosarcoma. These results confirm those already obtained with another adenosine analog, 3-deazaneplanocine A (DZNep). Secondly, we wanted to understand the mechanisms by which analogs, and DZNep in particular, might work. We therefore identified H3K36 trimethylation (H3K36me3) as a potential target. However, pharmacological inhibition of methyltransferase responsible for H3K36me3, SETD2, by EZM0414 showed limited effects on chondrosarcomas. Thus, this study highlights a link between metabolism, methylation and adenosine pathways in chondrosarcomas, and therefore a possible interest in combining multiple therapeutic molecules to treat chondrosarcomas.
Caractérisatiοn fοnctiοnnelle de variatiοns de ΜSΗ2, un gène impliqué dans le syndrοme de Lynch
Doctorant·e
QUILAN Manon
Direction de thèse
MARTINS ALEXANDRA (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
26/02/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
Amphithéatre Dumesnil, Université de Rouen Normandie
Rapporteurs de la thèse
BUISINE MARIE PIERRE Universite de Lille
CORCOS LAURENT Universite Bret. Occidentale Ubo
Membres du jurys
BUISINE MARIE PIERRE,
,
Universite de Lille
CORCOS LAURENT,
,
Universite Bret. Occidentale Ubo
ROULEAU ETIENNE,
,
TUFFERY-GIRAUD SYLVIE,
,
UNIVERSITE MONTPELLIER 1
Résumé
MSH2 est l’un des gènes majeurs impliqués dans le syndrome de Lynch (LS), une prédisposition héréditaire au cancer, surtout du côlon et de l’endomètre. L’identification de la variation causale est essentielle pour le diagnostic de ce syndrome. Cependant, des variations de signification incertaine (VSI) sont détectées dans ~30% des cas soupçonnés de LS. Il est donc aujourd’hui prioritaire de développer des stratégies permettant d’améliorer leur interprétation, notamment de celles avec des effets partiels au niveau de l’ARN et/ou de la protéine. Nous avons ainsi initié des analyses bio-informatiques, suivies d’études fonctionnelles complémentaires, pour déterminer le niveau minimal de transcrits pleine-longueur (FL) et d’activité protéique requis pour assurer le rôle suppresseur de tumeurs de MSH2. L'exon 5 (MSH2ex5) a été choisi comme modèle pour ces analyses car cet exon est essentiel à la fonction de MSH2. Un essai fonctionnel basé sur l’utilisation de minigènes nous a ainsi permis d’identifier des variations splicéogéniques introniques, synonymes ou faux-sens de MSH2ex5 avec différents niveaux de sévérité en termes de saut d’exon. Certaines d’entre elles ont ensuite été introduites par CRISPR/Cas9 dans le génome de cellules souches embryonnaires humaines (hESCs). L’analyse intégrée de l’épissage de l’ARN et des fonctions majeures de MSH2 (réparation des mésappariements de l’ADN et réponse aux dommages de l’ADN) dans ce modèle cellulaire a révélé qu’une diminution drastique de transcrits FL n’a pas d’impact sur le rôle suppresseur de tumeurs de MSH2. En effet, ~19% de transcrits FL suffisent pour maintenir la stabilité génétique de ces cellules. Par ailleurs, nous avons émis l’hypothèse que le SNP c.2006-6C>T, situé au niveau du 3’ss de l’exon 13 de MSH2, pourrait agir comme facteur aggravateur de certaines variations splicéogéniques, en soi à effet partiel, localisées au niveau de cet exon (MSH2ex13). Nous avons alors analysé, dans un test minigène, l’impact sur l’épissage de variations MSH2ex13, seules ou en cis avec le SNP c.2006-6T>C. Certaines de ces variations (seules et combinées avec le SNP) ont également été sélectionnées pour des analyses basées sur la modification du génome de hESCs. Nos résultats ont révélé qu’en effet, le SNP peut aggraver l’impact sur l’épissage de variations MSH2ex13 splicéogéniques situées sur le même allèle. Cependant et comme attendu, le SNP en soi n’a qu’un faible impact sur l’épissage de l’ARN et sur les fonctions de MSH2. Ces travaux pourront contribuer à faire évoluer la classification de nombreuses VSI de MSH2, notamment de celles avec des effets partiels au niveau de l’ARN et/ou de la protéine. Par ailleurs, nos données soulignent la nécessité de prendre en compte la présence du SNP c.2006-6T>C chez les patients soupçonnés de LS, en particulier chez ceux qui sont porteurs de variations au niveau de l'exon 13.
Abstract
MSH2 is a major gene involved in Lynch syndrome (LS), an inherited predisposition to cancer, especially to colon and endometrial tumors. Identification of the causal variant is essential for diagnosis of this syndrome. However, variants of uncertain significance (VUS) are detected in ~30% of suspected LS cases. It is therefore critical to develop strategies to improve their classification, particularly of those with partial effects at RNA and/or protein level. We thus initiated bioinformatics analyses, followed by functional studies based on complementary approaches, to determine the minimum level of full-length (FL) transcripts and protein activity required to ensure MSH2 tumor suppressor role. We chose exon 5 (MSH2ex5) as our model system for these analyses as this exon is essential for MSH2 function. A minigene-based functional assay enabled us to identify intronic, synonymous and missense MSH2ex5 spliceogenic variants with different levels of severity in terms of exon skipping. Some of these were then introduced by CRISPR/Cas9 into the genome of human embryonic stem cells (hESCs). Integrated analysis of RNA splicing and of the major functions of MSH2 (DNA mismatch repair and DNA damage response) in this cell model revealed that a drastic decrease in FL transcripts has no impact on the tumor suppressor role of MSH2. Indeed, ~19% FL transcripts are sufficient to maintain genetic stability in these cells. Furthermore, we hypothesized that the SNP c.2006-6C>T, located at the 3'ss of MSH2 exon 13, could act as an aggravating factor for certain spliceogenic variants, on itself responsible for partial splicing defects, located on this exon (MSH2ex13). We then analyzed, in a minigene assay, the splicing impact of MSH2ex13 variants, alone or in cis with the c.2006-6T>C SNP. Some of these variants (alone and combined with the SNP) were also selected for hESCs’ genome editing-based analyses. Our results revealed that, indeed, the SNP can aggravate the impact on splicing of spliceogenic MSH2ex13 variants mapping to the same allele. In contrast and as expected, on its own, the SNP has a rather small impact on RNA splicing and on MSH2 functions. This work contributes to the classification of many MSH2 VUS, including those with partial effects at the RNA and/or protein level. It also highlights the need to consider the presence of the c.2006-6T>C SNP in LS suspected patients, particularly in those carrying variants located in exon 13.
Ιmplicatiοn des macrοphages périvasculaires dans les hémοrragies intracérébrales
Doctorant·e
BELLEMAIN SAGNARD Mathys
Direction de thèse
RUBIO MARINA (Directeur·trice de thèse)
VIVIEN DENIS (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
18/02/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
Salle Jules Horowitz, GIP Cyceron
Rapporteurs de la thèse
BEJOT YANNICK Hôpital François Mitterrand
WIART MARLENE Université Claude Bernard - Lyon 1
Membres du jurys
BEJOT YANNICK,
,
Hôpital François Mitterrand
CASTEL HELENE,
,
Institut national de la santé et de la recherche médicale
DRIEU ANTOINE,
,
Université Paris Cité
RUBIO MARINA,
,
UCN - Université de Caen Normandie
VIVIEN DENIS,
,
UCN - Université de Caen Normandie
WIART MARLENE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
Résumé
L’HIC est une pathologie grave pour laquelle il n’existe actuellement aucune stratégie thérapeutique efficace. Une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à l’HIC et de ses conséquences est donc essentielle pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. Parmi les axes de recherche émergents, le rôle des microglies dans la clairance de l’hématome suscite un intérêt croissant. Toutefois, les microglies ne représentent pas le seul type de macrophages résidents du SNC. En effet, les CAMs comprenant les macrophages résidents des plexus choroïdes, des méninges et les macrophages périvasculaire constituent les macrophages résidents des bordures du SNC.
Des études réalisées sur l’HSA ont mis en évidence le rôle majeur des CAMs dans les processus inflammatoires et l’élimination des érythrocytes. Par ailleurs, les CAMs influencent certains facteurs de risque associés à l’HIC, tels que le vieillissement, l’hypertension, l’angiopathie amyloïde cérébrale, et pourraient ainsi moduler directement ou indirectement l’HIC. Sur la base de ces observations, nous avons émis l’hypothèse que les CAMs pourraient donc jouer un rôle central dans l’HIC.
Pour vérifier cette hypothèse, nous avons mis en place un modèle expérimental d’HIC par injection intracorticale de collagénase chez des souris mâles et femelles, avec ou sans déplétions des CAMs. Nos résultats mettent en évidence le rôle essentiel des CAMs dans l’évolution des HIC, notamment en influençant l’homéostasie de l’unité neurovasculaire et en participant à la résorption endogène de l’hématome. À notre connaissance, cette étude est la première à explorer le rôle des CAMs dans l’HIC tout en incluant une analyse comparative entre les mâles et les femelles.
Abstract
ICH is a severe pathology for which there is currently no effective therapeutic strategy. A deeper understanding of the mechanisms underlying ICH and its consequences is therefore crucial for identifying new potential therapeutic targets. While the role of microglia in hematoma clearance has gained increasing attention, it is important to note that microglia are not the only resident macrophages in the CNS. CAMs, which include choroid plexus macrophages, meningeal macrophages, and perivascular macrophages, are the resident macrophages located at the borders of the CNS.
Studies in the context of SAH have demonstrated that CAMs play a pivotal role in inflammatory processes and in clearance of erythrocytes. Additionally, CAMs influence key risk factors associated with ICH, including aging, hypertension, and cerebral amyloid angiopathy, thereby modulating ICH outcomes both directly and indirectly. Based on these findings, we hypothesized that CAMs could have a central role in the progression of ICH.
To test this hypothesis, we conducted loss-of-function studies by establishing an experimental model of ICH through intracortical collagenase injection in both male and female mice, with or without CAM depletion. Our results highlight that CAMs play a critical in the progression of ICH, by maintaining the homeostasis of the neurovascular unit and contributing to the endogenous clearance of the hematoma. the best of our knowledge, this study is the first to investigate the role of CAMs in ICH while including a comparative analysis between males and females.
Caractérisatiοn de la bactérie Francisella haliοticida issue de la mοule bleue Μytilus sp.
Doctorant·e
BOURAS Helene
Direction de thèse
ZATYLNY-GAUDIN CELINE (Directeur·trice de thèse)
HOUSSIN MARYLINE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
06/02/2025 à 09:00
Lieu de la soutenance
Campus 1 - Caen
Rapporteurs de la thèse
TRAVERS MARIE-AGNES IFREMER
VANDENBULCKE FRANCK Université de Lille
Membres du jurys
CORRE ERWAN,
,
STATION BIOLOGIQUE de ROSCOFF
DESTOUMIEUX-GARZON DELPHINE,
,
Université de Montpellier
HENRY Joel,
,
UCN - Université de Caen Normandie
HOUSSIN MARYLINE,
Chercheur HDR,
LABORATOIRE DUNCOMBE CAEN
PALOS-LADEIRO MELISSA,
Maître de conférences HDR,
Université de Reims Champagne Ardenne
TRAVERS MARIE-AGNES,
,
IFREMER
VANDENBULCKE FRANCK,
,
Université de Lille
ZATYLNY-GAUDIN CELINE,
,
UCN - Université de Caen Normandie
Résumé
Depuis 2014, des mortalités massives de la moule marine Mytilus sp. sont observées en France. La bactérie Francisella halioticida a été proposée comme cause potentielle de ces mortalités, en raison de son effet létal sur les ormeaux et les pétoncles du Japon. Dans ce projet, nous avons isolé et caractérisé, phénotypiquement et génétiquement, cinq souches de F. halioticida provenant de moules. Ces résultats mettent en évidence que l'espèce F. halioticida peut être divisée en deux sous-espèces : l'une ne contenant que l'isolat FR21, issu de cette étude, et l'autre regroupant tous les autres isolats, qui ne sont pas des clones entre eux. Les analyses génétiques ont également prédit in silico des gènes de virulence présents dans cette espèce, mettant en avant l’absence d’un ilot de pathogénicité chez l’isolat le moins virulent, FR22b.
Les deux isolats les plus virulents FR22c et FR22d, se sont révélées pathogènes des juvéniles et les adultes avec des doses léthales à 50% inférieures à 104 UFC/individu. L’étude des cas de mortalités survenus en Normandie et Bretagne durant la période du projet ont montré une détection différente des souches chez les individus moribonds et apparemment sains. De plus, une détection ciblée de F. halioticida chez un individu fortement infecté à partir de mettre en avant les organes les plus touchées (les branchies, le tissu conjonctif autour de l’estomac et l’organe de Bojanus). Cette étude d’immunomarquage en complément d’une étude en microscopie électronique ont permis de mettre en avant le passage intracellulaire de cette bactérie, caractéristique des espèces du genre.
Dans le cadre de la compréhension du développement de la francisellose, la réponse immunitaire globale des moules a été étudiée en utilisant une souche à faible virulence, FR21, et une souche hautement virulente, FR22c. Dans cette première approche globale visant à étudier la réponse d'un invertébré à une espèce de Francisella pathogène, l’hémolymphe a été utilisée. L'utilisation de la transcriptomique et de la protéomique a permis de mieux comprendre la réponse des moules et de commencer à identifier certains facteurs potentiels pouvant influencer la résistance à la maladie. Une étude préliminaire d'identification in silico des peptides antimicrobiens a permis de montrer la diversité des familles de peptides antimicrobiens dans les animaux utilisés dans cette étude. L’analyse de l’expression différentiel dans les hémocytes et les branchies de trois familles, les myticines, les myticusines et les mytimacines ont mis en avant une baisse de la détection ARN des myticines lors d’une infection. Cette étude a permis de détecter et d'identifier les premières myticusines en dehors de l'espèce M. coruscus.
Abstract
Since 2014, mass mortalities of the marine mussel Mytilus sp. have been observed in France. The bacterium Francisella halioticida has been proposed as a potential cause of these mortalities, due to its lethal effect on abalone and Japanese scallops. In this project, we isolated and characterized, phenotypically and genetically, five strains of F. halioticida from mussels. These results show that the F. halioticida species can be divided into two subspecies: one containing only the FR21 isolate from this study, and the other grouping all the other isolates, which are not clones of each other. Genetic analyses also predicted in silico the virulence genes present in this species, highlighting the absence of a pathogenicity island in the least virulent isolate, FR22b.
The two most virulent isolates, FR22c and FR22d, were found to be pathogenic to juveniles and adults, with 50% lethal doses below 104 CFU/individual. The study of mortalities in Normandy and Brittany during the project period showed a different detection of strains in moribund and apparently healthy individuals. In addition, targeted detection of F. halioticida in a heavily infected individual highlighted the organs most affected (gills, connective tissue around the stomach and the Bojanus organ). This immunostaining study, in conjunction with an electron microscopy study, highlighted the intracellular passage of this bacterium, characteristic of species in the genus.
To understand the development of francisellosis, the global immune response of mussels was studied using a low-virulence strain, FR21, and a highly virulent strain, FR22c. In this first global approach to studying the response of an invertebrate to a pathogenic Francisella species, hemolymph was used. The use of transcriptomics and proteomics has enabled us to gain a better understanding of the mussel response, and to begin to identify some potential factors that may influence resistance to the disease. A preliminary in silico identification study of antimicrobial peptides showed the diversity of antimicrobial peptide families in the animals used in this study. Analysis of differential expression in hemocytes and gills of three families, myticins, myticusins and mytimacins, revealed a decrease in RNA detection of myticins during infection. This study made it possible to detect and identify the first myticusins outside the M. coruscus species.
Syndrοme de Li-Fraumeni : apprοches fοnctiοnnelles visant à appréhender la variabilité génοtypique et phénοtypique
Doctorant·e
LOUIS Jeanne
Direction de thèse
BOUGEARD-DENOYELLE GAELLE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
04/02/2025 à 15:00
Lieu de la soutenance
Université de Rouen
Rapporteurs de la thèse
DEBILY MARIE-ANNE Université Paris-Saclay
HAINAUT PIERRE Universite Grenoble Alpes
Le syndrome de Li-Fraumeni (LFS) prédispose les porteurs de variations pathogènes de TP53 à un large spectre de tumeurs dès l’enfance. La variabilité phénotypique du LFS complique la prise en charge des patients et peut s’expliquer en partie par le type de variations de TP53, mais également par l'influence de facteurs modificateurs génétiques. Afin d’évaluer ces facteurs modificateurs, il est nécessaire de mettre au point des tests fonctionnels adaptés.
L’activité des isoformes de p53 suggère qu’elles pourraient agir comme facteurs modificateurs du LFS. C’est pourquoi nous avons mis au point des techniques pour l’analyse des transcrits alternatifs, présentées dans la première partie de ces travaux de thèse. Si nos résultats ont montré que ces techniques n’étaient pas adaptées pour répondre à cette hypothèse, elles nous ont néanmoins permis d’identifier un nouveau transcrit physiologique, non décrit dans la littérature, augmenté chez une patiente porteuse d’une variation située sur le site accepteur d’épissage du dernier exon de TP53. Ce transcrit démontre l’existence d’un épissage alternatif du dernier exon de TP53 avec un exon terminal alternatif situé à plus de 2 kb en aval.
Afin d’aider à la classification des variations de TP53, notre laboratoire évalue l’activité transcriptionnelle de p53 dans le contexte génétique du patient. Ce test ne permet donc pas de s’affranchir de l’influence potentielle des facteurs modificateurs génétiques individuels. C’est pourquoi, dans la deuxième partie de ces travaux de thèse, nous avons mis au point un modèle cellulaire de cellules souches pluripotentes induites humaines permettant d’étudier les variations de TP53 insérées par CRISPR-Cas9 dans un fond génétique commun. Ces travaux soulignent l’importance de l’expression de TP53, notamment pour l’étude des variations dont la pénétrance est moindre par rapport aux variations « hot-spot ». Par ailleurs, nous montrons que les variations en phase exercent un impact différentiel sur l’activité fonctionnelle de p53, selon le domaine protéique dans lequel elles se situent. L’avantage de notre modèle réside également sur son hétérozygotie pour PEX4 sur lequel nous avons pu insérer une seconde variation, ici le polymorphisme p.(Pro47Ser) inséré en trans d’une variation pathogène. Nos résultats soulignent l’importance du contexte génétique dans l’analyse des variations de TP53. L’ensemble de ces travaux de thèse mettent en lumière la nécessité d’étudier l’activité transcriptionnelle de p53 dans un contexte physiologique, sans surexpression, dans le but de mieux comprendre ce syndrome et d’optimiser la prise en charge des patients LFS.
Abstract
Li-Fraumeni Syndrome (LFS) predisposes carriers of pathogenic TP53 variants to a wide spectrum of cancers throughout life. The phenotypic variability of LFS complicates patient management and can be partly attributed to the type of TP53 variant, as well as the influence of genetic modifier factors. To evaluate these modifier factors, it is essential to develop suitable functional tests.
The activity of p53 isoforms suggests that they may act as modifier factors in LFS. Consequently, we developed assays for analyzing alternative transcripts, as presented in the first part of this work. While our results demonstrated that these assays were not well-suited to addressing this specific hypothesis, they nevertheless led us to the discovery of a novel physiological transcript not previously described in the literature. This transcript was found to be increased in a patient carrying a variant located at the splice acceptor site of TP53’s last exon, revealing an alternative splicing event involving TP53’s final exon and an alternative terminal exon located more than 2 kb downstream.
To facilitate the classification of TP53 variants, our laboratory evaluates p53’s transcriptional activity in the patient’s specific genetic context. However, this approach does not allow us to fully disentangle the potential influence of individual genetic modifier factors. Therefore, in the second part of this work, we developed a human-induced pluripotent stem cell model to study TP53 variants introduced by CRISPR-Cas9 within a standardized genetic background. Our findings highlight the importance of physiological TP53 expression, particularly for studying variants with lower penetrance compared to "hot-spot" variants. Additionally, we show that in-frame variants exert differential impacts on p53’s functional activity, depending on the protein domain in which they are located. The advantage of our model also lies in its heterozygosity for PEX4, into which we were able to insert a second variant, in this case, the p.(Pro47Ser) polymorphism, inserted in trans with a pathogenic variant. Our results highlight the importance of the genetic context in the analysis of TP53 variants. This thesis work emphasizes the necessity of studying p53 transcriptional activity in a physiological context, without overexpression, with the aim of improving our understanding of this syndrome and optimizing the management of LFS patients.
Ιntérêt des surnageants de cultures des οrganοïdes dérivés de tumeurs οvariennes pοur l'identificatiοnde miRΝA circulants prédictifs de la répοnses aux thérapies innοvantes
Doctorant·e
DOLIVET Enora
Direction de thèse
DENOYELLE Christophe (Directeur·trice de thèse)
POULAIN Laurent (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
04/02/2025 à 14:00
Lieu de la soutenance
Centre François Baclesse
Rapporteurs de la thèse
ALEXANDRE JEROME Hôpital Cochin
COUDERC BETTINA Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
Membres du jurys
ALEXANDRE JEROME,
,
Hôpital Cochin
BONNEAU CLAIRE,
,
INSTITUT CURIE PARIS
COUDERC BETTINA,
,
Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
DENOYELLE Christophe,
,
UCN - Université de Caen Normandie
MARTIN SOPHIE,
,
Université de Strasbourg
POULAIN Laurent,
,
Centre François Baclesse de Caen
ROUZIER ROMAN,
,
Centre François Baclesse de Caen
VIGNERON NICOLAS,
,
Centre François Baclesse de Caen
Résumé
En 2023, le cancer épithélial de l’ovaire est une maladie rare, représentant la 5ème cause de mortalité par cancer chez la femme en France. En complément de nouvelles thérapies, le développement de biomarqueurs fiables capable de prédire la réponse aux traitements conventionnels et innovants, facilement transposables en clinique, représente également un enjeu majeur pour améliorer sa prise en charge. Dans ce contexte, les miARNs cellulaires et circulants constituent un champ d’investigation prometteur. L’identification de miARNs dans des modèles d’organoïdes dérivés de tumeurs de patientes (ou tumoroïdes) dont la réponse ex vivo à un traitement d’intérêt serait connue permettrait de s’affranchir des difficultés liées à la mise en place d’une collection d’échantillons biologiques mais surtout de la nécessité que ce traitement soit déjà utilisé en clinique. Il serait alors possible d’identifier un ou des miARNs prédictifs de la réponse à une molécule dès son développement. La première étape de ce travail, consistant en l’étude de l’expression de six miARNs d’intérêt (miR-21-5p, miR-200a 3p, miR-200b-3p, miR-622, miR-484, miR-642a-5p) dans 14 lignées de tumoroïdes ovariens, a permis de démontrer la faisabilité de leur dosage dans la fraction cellulaire et extracellulaire (surnageant de culture) de tumoroïdes, mais également toute la complexité pour définir une méthodologie robuste. Afin de contrôler la variabilité de l’expression des miARNs au sein des réplicas de culture d’une même lignée, nos résultats ont montré l’intérêt d’utiliser une normalisation commune basée sur la moyenne géométrique de deux miARNs endogènes (miR-16-5p et miR-191-5p) pour la fraction cellulaire et extracellulaire des tumoroïdes et d’utiliser au minimum huit réplicas de culture. Fort de ce constat, une corrélation de l’expression de ces six miARNs d’intérêt est observée entre les deux compartiments des tumoroïdes mais également entre la fraction cellulaire des tumoroïdes et les tumeurs congelées, et entre le surnageant de culture et les échantillons de sérum, appariés. Par ailleurs, bien que les variations d’expression des six miARNs d’intérêt n’ont pas montré de différence significative entre les lignées classées sensibles et résistantes au carboplatine, le miR-622 semblait plus exprimé dans les lignées résistantes de manière cohérente avec les résultats décrits chez les patientes. En résumé ces résultats posent les bases de l’utilisation des tumoroïdes comme nouvelle approche permettant l’identification de miARNs prédictifs de réponse à un traitement dans les cancers de l’ovaire.
Abstract
In 2023, Epithelial Ovarian Cancer is a rare disease, representing the 5th leading cause of cancer mortality in women in France. In addition to new therapies, the development of reliable biomarkers capable of predicting response to conventional and innovative treatments, which can be easily transferred to the clinic, also represents a main challenge for improving its management. In this context, cellular and circulating miRNAs represent a promising field of investigation. The identification of miRNAs in Patient-derived tumor organoids (PDTO or tumoroids) whose ex vivo response to a treatment of interest is known would make it possible to avoid the issues associated with setting up a collection of biological samples, and above all the need for the treatment to already be in clinical use. It would then be possible to identify one or additional miRNAs predictive of the response to a molecule as soon as it is developed. The first stage of this work, consisting in the study of the expression of six miRNAs of interest (miR-21-5p, miR-200a 3p, miR-200b-3p, miR-622, miR-484, miR-642a-5p) in 14 ovarian PDTO lines, demonstrated the feasibility of their quantification in the cellular and extracellular fraction (culture supernatant) of tumoroids, but also the complexity of defining a robust methodology. To control the variability of miRNA expression within culture replicas of the same line, our results demonstrated the relevance of using a common normalization based on the geometric mean of two endogenous miRNAs (miR 16-5p and miR-191-5p) for the cellular and extracellular fraction of PDTO, and of using a minimum of eight culture replicas. Based on these observations, a correlation in the expression of these six miRNAs of interest was observed between the two tumoroid compartments, but also between the tumoroid cell fraction and frozen tumors, and between culture supernatant and serum samples, matched. Furthermore, although the variations in expression of the six miRNAs of interest showed no significant difference between PDTO lines classified as sensitive and resistant to carboplatin, miR-622 appeared to be more highly expressed in PDTO resistant lines, according to the results described in the patients. In summary, these results open future opportunities for the use of tumoroids as a new approach to identifying miRNAs predictive of response to treatment in ovarian carcinoma.
Τhe Ιnfluence οf the Vestibular System οn Τime perceptiοn
Doctorant·e
NAVARRO MORALES Deborah
Direction de thèse
DENISE Pierre (Directeur·trice de thèse)
CLEMENT GILLES (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance
17/01/2025 à 15:00
Lieu de la soutenance
Pole des Formations et de recherche en Santé PFRS Amphithéâtre Max Robba , 2 rue des Rochambelles, 14000 Caen
Rapporteurs de la thèse
PERRIN PHILIPPE Université de Lorraine
TOMYLOVSKAYA ELENA Insttute of Biomédical problems - Russia
Membres du jurys
BOUET Valentine,
,
UCN - Université de Caen Normandie
CLEMENT GILLES,
,
UCN - Université de Caen Normandie
DENISE Pierre,
,
UCN - Université de Caen Normandie
HAUTEFORT CHARLOTTE,
,
Hôpital Lariboisière AP-HP
PERRIN PHILIPPE,
,
Université de Lorraine
TAGLIEBUE MICHELE,
,
Université Paris Cité
TOMYLOVSKAYA ELENA,
,
Insttute of Biomédical problems - Russia
Résumé
Au niveau perceptif, le temps n’est pas une métrique constante régie par le tic-tac d’une horloge. Les distorsions temporelles surviennent en raison de divers facteurs comme le manque d’attention, les émotions, le manque de sommeil, l’excitation, le mouvement, entre autres. Cette thèse vise à explorer comment le système vestibulaire influence la perception du temps. Dans le premier axe de cette thèse deux études ont été réalisées lors des missions spatiales de longue durée. Nous avons trouvé que les astronautes à bord de la Station Spatiale Internationale estiment correctement les intervalles de temps dans l’échelle de jours, ils surestiment le temps dans les durées de secondes à minutes et sous-estiment le temps dans l’échelle des heures. Etant donné que les distorsions temporelles dans l’espace peuvent provenir de plusieurs sources, nous avons décidé de mener une tâche spécifique du système vestibulaire. Le deuxième axe comprend deux études sur la perception du temps lors de stimulations vestibulaires, en se concentrant sur les rotations corporelles. Dans la première étude, nous avons constaté que le temps perçu durant les rotations est sous-estimé par rapport aux conditions statiques chez les sujets en bonne santé. Dans la deuxième étude, nous avons confirmé que cet effet est vestibulaire, car il est absent chez les patients atteints de vestibulopathie bilatérale. Nos résultats suggèrent que la perception du temps dépend des entrées vestibulaires : lorsque ces entrées diminuent, le temps perçu est surestimé ; lorsque ces entrées augmentent (stimulées), le temps perçu est sous-estimé.
Abstract
At the perceptual level, time is not a constant metric defined by the ticks of a clock. Distortions in time perception occur due to various factors, including attention deficits, emotions, sleep deprivation, arousal, motion, and others. This thesis explores how the vestibular system influences time perception. In the first part of the thesis, two studies were conducted during long-term space missions. We found that astronauts aboard the International Space Station accurately estimate short time delays over days. However, they tend to overestimate durations ranging from seconds to minutes and underestimate durations on the scale of hours. Given that time distortions in space can arise from multiple sources, we conducted a specific vestibular task to isolate the vestibular contribution. The second part of the thesis includes two studies on time perception during vestibular stimulation, focusing on whole-body rotations. In the first study, we found that time during rotations is underestimated compared to static conditions in healthy subjects. In the second study, we confirmed that this time underestimation was vestibular, as it was absent in Bilateral Vestibulopathy patients. Our findings suggest that time perception depends on vestibular inputs: when vestibular inputs are decreased, perceived time is overestimated; when vestibular inputs are increased (stimulated), perceived time is underestimated.
Ιmpact du lactate de sοdium mοlaire sur la dysfοnctiοn cardiοvasculaire dans un mοdèle de sepsis murin réanimé.
Doctorant·e
CORREIA Eva
Direction de thèse
MULDER PAULUS (Directeur·trice de thèse)
TAMION FABIENNE (Co-directeur·trice de thèse)
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
DONTENWILL MONIQUE,
,
Université de Strasbourg
GANDOLFO PIERRICK,
,
URN - Université de Rouen Normandie
HUGNOT JEAN-PHILIPPE,
,
UNIVERSITE MONTPELLIER 2 SCIENCES ET TECH DU LANGUEDOC
MARION-LETELLIER RACHEL,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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.
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
PAWLAK ANNE-BARBARA,
,
URN - Université de Rouen Normandie
PILET-NAYEL MARIE-LAURE,
,
STUTTMANN JOHANNES,
,
Commissariat À l'Energie Atomique
VICRE MAITE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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.
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
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.
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
FAVRAIS GERALDINE,
,
UCN - Université de Caen Normandie
GALAS LUDOVIC,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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.
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,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
Οptimisatiοn d'un biοessai 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,
,
ULHN - Université Le Havre Normandie
CAILLEAUD KEVIN,
,
TOTAL ENERGIES
FORGET-LERAY JOELLE,
,
ULHN - Université Le Havre Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
RODRIGUEZ-LAFRASSE CLAIRE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
SABATIER LAURE,
,
Université Paris Saclay
VALABLE Samuel,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
UCN - Université de Caen Normandie
BOUSLAMA-OUEGHLANI LAMIA,
Maître de conférences,
Sorbonne Université
MAUBERT Eric,
Maître de conférences HDR,
UCN - Université de Caen Normandie
SCHUMACHER MICHAEL,
Directeur de recherche,
Université Paris-Saclay
VIVIEN DENIS,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
Etude des détérminants prοfessiοnnels agricοles (activités, taches et pesticides particuliers) des cancers du rein et de la vessie au sein de la cοhοrte agrican (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,
UCN - Université de Caen Normandie
CLIN-GODARD BENEDICTE,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
BIOT CHRISTOPHE,
,
Universite de Lille
HIPPLER MICHAEL,
,
Université de Munster (ALLEMAGNE)
LEMAIRE STEPHANE,
,
Sorbonne Universite
RIVET ELODIE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
STRASSER RICHARD,
,
VON SCHAEWEN ANTJE,
,
Université de Munster (ALLEMAGNE)
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.
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
POWER ANNE-MARIE,
Maître de conférences,
University of Galway
REVEILLAC ELODIE,
Maître de conférences,
UNIVERSITE LA ROCHELLE
ROBIN Jean-Paul,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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).
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
GUERROT DOMINIQUE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
LEMOINE SANDRINE,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
MALZERT-FREON Aurelie,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
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,
UCN - Université de Caen Normandie
BHERER LOUIS,
,
MONTREAL -UNIVERSITE DE MONTREAL QUEBEC
GUILLAUD ETIENNE,
,
Universite de Bordeaux
MOUGIN-GUILLAUME FABIENNE,
,
Université Besançon Franche Comté
QUARCK Gaelle,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
SCHUMANN-BARD Pascale,
,
UCN - Université de Caen Normandie
TOUZANI Omar,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
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 UCN - Université de Caen Normandie
DHENAIN MARC Commissariat À l'Energie Atomique
Membres du jurys
BUISSON ALAIN,
,
UCN - Université de Caen Normandie
DHENAIN MARC,
,
Commissariat À l'Energie Atomique
DUMONT JULIE,
,
Universite de Lille
LECOURTOIS MAGALIE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
NICOLAS GAEL,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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 spermatοzοide 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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
PUY VINCENT,
,
UNIVERSITE PARIS 13 PARIS-NORD
RIVES NATHALIE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
RONDANINO CHRISTINE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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.
Quelles stratégies de préventiοn primaire peuvent elles être envisagées pοur prévenir les risques liés aux pesticides chez les agriculteurs, en france.
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,
UCN - Université de Caen Normandie
MIGEOT VIRGINIE,
,
UNIVERSITE RENNES 1
PARIS CHRISTOPHE,
,
UNIVERSITE RENNES 1
SENEMEAUD Cecile,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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 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,
UCN - Université de Caen Normandie
GRUBER VERONIQUE,
,
Université Paris Cité
LAINE Philippe,
Maître de conférences,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
POUGET PIERRE,
Directeur de recherche,
Institut du Cerveau
TANTER MICKAEL,
Directeur de recherche,
ESPCI PARIS
VIVIEN DENIS,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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 Université Paris-Saclay
Membres du jurys
ESPIARD STEPHANIE,
,
Universite de Lille
FERNANDES-ROSA FABIO LUIZ,
,
Université Paris Cité
GROUSSIN ROUILLER LIONEL,
,
Université Paris-Saclay
LEFEBVRE HERVÉ,
,
URN - Université de Rouen Normandie
LOUISET ESTELLE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
UCN - Université de Caen Normandie
DACHER JEAN-NICOLAS,
,
CHU de ROUEN
JAKAB TOTH EVA,
,
Centre de Biophysique Moléculaire - Orléans
LEMARIE CATHERINE,
,
Universite Bret. Occidentale Ubo
MILLIEZ Paul-Ursmar,
,
UCN - Université de Caen Normandie
MONTAGNE AXEL,
Directeur de recherche,
Université Edinbourg
VIVIEN DENIS,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
VALABLE Samuel,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
KOCH JULIAN,
,
LIESCH TANJA,
,
Université de Karlsruhe (ALLEMAGNE)
MASSEI NICOLAS,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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.
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
Ρrise en cοmpte de l'accessibilité spatiale aux sοins dans l'étude des inégalités sοciο territοriales en cancérοlοgie
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 Bourgogne Europe
BRYERE Josephine,
Maître de conférences,
UCN - Université de Caen Normandie
DEJARDIN Olivier,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
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 Universite de Lille
COULOUARN CEDRIC UNIVERSITE RENNES 1
Membres du jurys
BUISINE MARIE PIERRE,
,
Université de Lille
COULOUARN CEDRIC,
,
UNIVERSITE RENNES 1
HOUDAYER CLAUDE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
KRIEGER SOPHIE,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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.
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.
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,
UCN - Université de Caen Normandie
BLOUIN JEAN,
Directeur de recherche,
UNIVERSITE AIX MARSEILLE 1 PROVENCE
BOCCA Marie-Laure,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
GATI ASMA,
,
Université de Tunis (Tunisie)
GUERBOUJ SOUHEILA,
,
LANDRY MARC,
,
Universite de Bordeaux
LEPRINCE JEROME,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
LANGE Marie,
Docteur,
UCN - Université de Caen Normandie
LEFEL JOHAN,
Docteur,
URN - Université de Rouen Normandie
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
LESCA GAETAN,
,
Université Claude Bernard - Lyon 1
NICOLAS GAEL,
,
URN - Université de Rouen Normandie
RIVES NATHALIE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
REVEILLON JULIEN,
,
URN - Université de Rouen Normandie
SENECHAL NADIA,
,
Universite de Bordeaux
TURKI EMMA,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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,
,
ULHN - Université Le Havre Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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 rοle 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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
DOUCET-POPULAIRE FLORENCE,
,
Université 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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
NORRIS VICTOR,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
CANDON SOPHIE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
DRAGON-DUREY MARIE-AGNES,
,
Université Paris Cité
DROUOT LAURENT,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
DE FLORES Robin,
Chercheur HDR,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
REPESSE Yohann,
,
UCN - Université de Caen Normandie
TIMSIT SERGE,
,
UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
VIVIEN DENIS,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
DELOFFRE JULIEN,
,
URN - Université de Rouen Normandie
JARDANI ABDERRAHIM,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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: Rοle 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 Université Paris-Saclay
ROUSSEL DAMIEN Université Claude Bernard - Lyon 1
Membres du jurys
ACHAMRAH Najate,
,
URN - Université de Rouen Normandie
BOUDRY GAELLE,
,
Centre Régional de l'Inrae Angers-Nantes Pays de la Loire
COEFFIER MOISE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
CONNIL NATHALIE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
HANACHI MOUNA,
,
Université 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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
JOLY FRANCISCA,
,
Université Paris Cité
MELCHIOR Chloe,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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,
,
URN - Université de Rouen Normandie
CROIZIER SOPHIE,
,
UNIVERSITE DE LAUSANNE (SUISSE)
FETISSOV SERGUEI,
,
URN - Université de Rouen Normandie
PICOT MARIE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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,
,
UCN - Université de Caen Normandie
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
ARTAUD MACARI 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 Bourgogne Europe
Membres du jurys
CARTEAUX GUILLAUME,
,
UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE
CRESTANI BRUNO,
,
Université Paris Cité
CUVELIER ANTOINE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
GEORGES MARJOLAINE,
,
Universite Bourgogne Europe
GIRAULT CHRISTOPHE,
,
URN - Université de Rouen Normandie
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.
