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L’athérosclérose est une pathologie cardiovasculaire chronique impliquant de nombreux acteurs. Les cellules du muscle lisse vasculaire (CMLV) jouent un important rôle dans la pathogénicité. Lors de la formation des plaques athérosclérotiques, ces cellules entraînent l’augmentation de la taille de l’athérome, accentuent la formation du chapeau fibreux et à long terme, contribuent à l’instabilité de la plaque. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à l’impact d’ARF6 sur les cellules du muscle lisse vasculaire et ses implications pathologiques dans l’athérosclérose. Les ARF sont des GTPases agissant comme interrupteurs moléculaires dans divers processus physiologiques tels que le trafic vésiculaire intracellulaire et le remodelage des lipides membranaires. ARF6 est importante pour la prolifération et la migration cellulaire des CMLV, deux phénomènes importants dans le développement de l’athérosclérose. Nous émettons donc l’hypothèse que la GTPase ARF6 est impliquée dans la progression de l’athérosclérose. En premier lieu, nous avons étudié l’effet de la GTPase dans le phénomène de l’invasion cellulaire. Dans l’athérosclérose, plusieurs facteurs environnementaux influencent l’invasion des CMLV. Nous avons voulu vérifier l’effet d’ARF6 sur l’invasion des CMLV médiée par le facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF-BB) et l’angiotensine II (Ang II). Dans un modèle humain, l’invasion était diminuée en l’absence d’ARF6. Nous avons démontré que ce mécanisme résultait d’un effet d’ARF6 sur l’activité de la métalloprotéinase matricielle MMP14. En second lieu, nous avons voulu évaluer l’effet d’ARF6 dans un modèle in vivo d’athérosclérose. En utilisant un modèle accéléré d’athérosclérose inductible, nous avons inhibé ARF6 dans les cellules du muscle lisse. Après dix semaines de diète riche en gras, nous avons observé une diminution de la taille des lésions athérosclérotiques dans les souris ARF6 KO, accompagnée d’une réduction de l’expression des facteurs pro-inflammatoires tels qu’IL-6. Dans un modèle in vitro, l’absence d’ARF6 réduisait l’absorption lipidique en agissant sur l’expression des transporteurs. De plus, ARF6 régulait des voies de signalisation impliquées dans l’inflammation. En somme, nous avons démontré l’importance d’ARF6 dans la modulation pathologique des CMLV dans l’athérosclérose. Ainsi, ARF6 contribue à la pathogénicité des CMLV en modulant leur invasion cellulaire tout en jouant un rôle pro-inflammatoire., Atherosclerosis is a chronic cardiovascular disease characterized by an accumulation of lipids, followed by the infiltration of macrophages and vascular smooth muscle cells (VSMC). VSMC are responsible for the increase of lesion size, the formation of a fibrous cap, and eventually contributing to the plaque instability. In this study, we were interested in the role of ARF6 in the vascular smooth muscle cells and its pathological implications in atherosclerosis. ARF are a family of GTPases that act as molecular switches and are involved in diverse physiological mechanisms, such as vesicular traffic and membrane lipid transformation. In VSMC, ARF6 is important for cell proliferation and migration, two processes involved in atherosclerosis. We therefore hypothesize that the GTPase ARF6 is involved in the development of atherosclerosis through its impact on VSMC. First, we studied the role of ARF6 in the mechanism of cell invasion. In atherosclerosis, multiple environmental factors affect VSMC invasion. We verified the impact of ARF6 on platelet-derived growth factor (PDGF-BB) and angiotensin II (Ang II)-mediated invasion. Using a human model, we observed a reduction of invasion in the absence of ARF6. We have demonstrated that this mechanism is due to the effect of ARF6 on the activity of the matrix metalloproteinase MMP14. Second, we wanted to verify the role of ARF6 in atherosclerosis in an in vivo model. Using an accelerated inducible atherosclerosis model, we inhibited ARF6 in smooth muscle cells. After ten weeks of high-fat diet, we observed a reduction in the size of atherosclerotic lesions in ARF6 KO mice. This reduction was accompanied by a decrease in the expression of proinflammatory factors. In our in vitro model, ARF6 depletion reduced lipid uptake by downregulating the lipidic transporter expression. Also, ARF6 was responsible to activate inflammation signaling pathways. In summary, we have demonstrated the impact of ARF6 in the pathological modulation of VSMC in atherosclerosis. Indeed, ARF6 contributes to the pathogenicity of VSMC through its ability to modulate cell invasion and induce proinflammatory actions.

L'axe microbiote-intestin-cerveau joue un rôle potentiel dans la dépression et l'anxiété. L'acide γ-aminobutyrique (GABA) fait partie de cet axe et est altéré chez les individus dépressifs et/ou anxieux. Plusieurs probiotiques à effets antidépresseurs appartiennent à des genres bactériens capables de produire du GABA. Le mécanisme par lequel ces probiotiques ont un effet sur la dépression et l'anxiété reste à établir. L'objectif principal de la présente étude était d'évaluer les comportements associés à la dépression et à l'anxiété ainsi que les sous-unités α1-5 du récepteur GABA-A dans le cerveau et l'intestin chez un modèle murin de stress social chronique. Des souris mâles de lignée C57BL/6N ont été exposées à un stresseur de défaite sociale chronique (SDSC) ou à une condition témoin. L'évitement social, la peur envers des environnements ouverts et éclairés, la motivation à se toiletter, et l'adaptation passive au stress ont été évalués et des échantillons de l'hippocampe, du cortex préfrontal, du jéjunum et du côlon ont été recueillis. L'objectif secondaire de la présente étude était de déterminer, par bioluminescence, la viabilité in vivo d'une bactérie contenant le gène glutamate décarboxylase beta (GadB, une enzyme permettant la conversion du glutamate en GABA). Le SDSC a augmenté l'évitement social et l'inactivité chez les souris susceptibles aux effets comportementaux du stresseur. Les sous-unités α1-5 sont demeurées inchangées par le SDSC, mais une coordination élevée entre ces sous-unités a été détectée dans le cortex préfrontal des souris susceptibles. La bactérie munie de GadB a survécu au transit intestinal, étant détectée dans les fèces jusqu'à 24h post-gavage. Le profil comportemental et moléculaire établi dans la présente étude sera utilisé comme fondation pour une étude évaluant les effets d'une bactérie productrice de GABA.

Introduction et objectifs : Les plaies chroniques constituent un problème de santé publique important, impactant à la fois les systèmes de soins et les patients victimes d’infections nosocomiales. Ces dernières années, l’apparition de résistances aux antibiotiques empêche une lutte efficace contre ces bactéries qui infectent ces plaies, empêchant par la même occasion une cicatrisation déjà altérée par certaines maladies (diabète, immunodépression). L’intérêt premier d’un modèle de plaie chronique est de pouvoir tester d’éventuels traitements alternatifs comme les plasmas froids pour lutter contre les bactéries résistantes aux antibiotiques et améliorer la cicatrisation, tout en raffinant cette techniquechirurgicale pour le bien-être animal. Matériel et méthodes : Les expérimentations ont été réalisées sur 30 souris mâles sur fond génétique C57Bl/6. Elles ont été tondues et dépilées au niveau de la zone dorsale d’intérêt. Deux plaies dorsales ont été générées par biopsie à l’aide d’un emporte-pièce de 4,5 mm. Des attelles stériles en silicone ont été fixées autour des plaies pour ralentir la cicatrisation. De plus, un pansement a été déposé sur les plaies, pour les protéger de l’environnement pendant 5jours. Des injections de buprénorphine et de méloxicam ont été réalisées en période pré et post-opératoire pour limiter la douleur et l’inflammation. Un suivi zootechnique (poids, température, comportement) a également étéréalisé. Enfin, l’évolution des plaies a été scorée et la cicatrisation analysée par histologie (coloration de Trichrome de Masson Goldner).Résultats et conclusion : La désinfection pré et post-opératoire, l’asepsie per-opératoire, le pansement et le statut sanitaire SOPF des animaux ont contribué à garder les plaies propres et saines pendant 5 jours. La cicatrisation a visiblement été ralentie par les attelles, confirmé en histologie. Cependant, une perte de poids a été constatée à J2 post-opératoire, avant un retour à la normale, similaire à ce que l’on observe chez un patient. Cette chute était parfois accompagnée d’une hypothermie. En conclusion, la chirurgie et les soins associés ont été optimisés et validés suite aux pré-expérimentations. Cela va permettre de développer un modèle murin de plaie chronique infectée par Staphylococcus aureus, mimant une plaie chronique de patients hospitalisés en vue d’utiliser de nouvelles thérapeutiques alternatives aux antibiotiques.

This work was supported by the the University of Tours (to IDP and FDG), the University of Montpellier (to SD and EC), the Deutsche Forschungsgemeinschaft (to RTS), the Wellcome Trust project grant 093228 (to TKS) and the Campus France/DAAD PHC PROCOPE 24931RE (to RTS and EC). The funding source has no involvement in the conduct of the research and preparation of the article. Glycosylphosphatidylinositols (GPIs) are glycolipids described as toxins of protozoan parasites due to their inflammatory properties in mammalian hosts characterized by the production of interleukin (IL)-1, IL-12 and tumor necrosis factor (TNF)-α. In the present work, we studied the cytokines produced by antigen presenting cells in response to ten different GPI species extracted from Babesia divergens, responsible for babesiosis. Interestingly, B. divergens GPIs induced the production of anti-inflammatory cytokines (IL-2, IL-5) and of the regulatory cytokine IL-10 by macrophages and dendritic cells. In contrast to all protozoan GPIs studied until now, GPIs from B. divergens did not stimulate the production of TNF-α and IL-12, leading to a unique Th1/Th2 profile. Analysis of the carbohydrate composition of the B. divergens GPIs indicated that the di-mannose structure was different from the evolutionary conserved tri-mannose structure, which might explain the particular cytokine profile they induce. Expression of major histocompatibility complex (MHC) molecules on dendritic cells and apoptosis of mouse peritoneal cells were also analysed. B. divergens GPIs did not change expression of MHC class I, but decreased expression of MHC class II at the cell surface, while GPIs slightly increased the percentages of apoptotic cells. During pathogenesis of babesiosis, the inflammation-coagulation auto-amplification loop can lead to thrombosis and the effect of GPIs on coagulation parameters was investigated. Incubation of B. divergens GPIs with rat plasma ex vivo led to increase of fibrinogen levels and to prolonged activated partial thromboplastin time, suggesting a direct modulation of the extrinsic coagulation pathway by GPIs. Publisher PDF

Ulcerative colitis (UC), an inflammatory bowel disease, causes inflammation of the intestines which is thought to reactivate the latent reservoir of cytomegalovirus (CMV). Colitis associated with CMV plays a pejorative role in the clinical course of UC. The aim of the in vitro model was the production of human CMV (HCMV) virions from a Merlin viral strain making it possible to infect an intestinal epithelial cell line "Caco-2" in order to mimic the HCMV infection of the intestinal epithelium in Human. A model of chemical colitis induced by DSS in BALB/c mice infected with murine CMV (MCMV) has been developed to induce viral reactivation. However, we did not observe a CMV-driven exacerbation of the chemical colitis in this model, despite systemic and colonic MCMV infection and a strong inflammation induced by DSS. We then searched for predictive factors for viral reactivation in UC patients. A retrospective study was carried out to examine the predictive factors of the absence of CMV colitis in a cohort of UC patients at the CHU of Saint-Etienne, France. No variable was recognized as predicting factor of CMV reactivation. A prospective cohort was therefore started at the CHU of Saint Etienne and Lyon with the objective to evaluate the QuantiFERON-CMV biological test. This test provides an indication of cellular anti-CMV immunity and might help to classify patients at high or low risk of viral reactivation.; La rectocolite hémorragique (RCH), une maladie inflammatoire chronique de l’intestin, entraîne une inflammation intestinale qui participerait à la réactivation du réservoir latent du cytomégalovirus (CMV). Les colites associées au CMV jouent un rôle péjoratif dans l'évolution clinique de la RCH. Le modèle in vitro a pour objectif la production de virion de HCMV à partir d’une souche virale Merlin permettant d’infecter une lignée cellulaire épithéliale intestinale « Caco-2 » afin de modaliser l’infection de HCMV au niveau de l’épithélium intestinal. Un modèle de colite chimique par le DSS de souris BALB/c infectées par le CMV murin (MCMV) a été développé afin d’induire la réactivation virale. Cependant ce modèle n’a pas permis d’observer que le CMV majore la colite chimique malgré une infection systémique et colique par le MCMV et la présence d’une forte inflammation induite par le DSS. Ces expérimentations ont été complétées par une recherche de facteur prédictif de réactivation virale. Une étude rétrospective a été menée pour examiner les facteurs prédictifs d'absence de colite à CMV dans une cohorte de patients consultant à CHU de Saint-Etienne. Aucune variable n’a été reconnue comme facteurs prédictifs de réactivation de CMV. Il a donc été débutée une cohorte prospective au CHU de Saint Etienne et de Lyon dont l’objectif est d’évaluer le test biologique QuantiFERON-CMV. Ce test permet de rendre compte de l’immunité cellulaire anti-CMV et pourrait permettre de classer les patients à fort ou à faible risque de réactivation virale.

Ulcerative colitis (UC), an inflammatory bowel disease, causes inflammation of the intestines which is thought to reactivate the latent reservoir of cytomegalovirus (CMV). Colitis associated with CMV plays a pejorative role in the clinical course of UC. The aim of the in vitro model was the production of human CMV (HCMV) virions from a Merlin viral strain making it possible to infect an intestinal epithelial cell line "Caco-2" in order to mimic the HCMV infection of the intestinal epithelium in Human. A model of chemical colitis induced by DSS in BALB/c mice infected with murine CMV (MCMV) has been developed to induce viral reactivation. However, we did not observe a CMV-driven exacerbation of the chemical colitis in this model, despite systemic and colonic MCMV infection and a strong inflammation induced by DSS. We then searched for predictive factors for viral reactivation in UC patients. A retrospective study was carried out to examine the predictive factors of the absence of CMV colitis in a cohort of UC patients at the CHU of Saint-Etienne, France. No variable was recognized as predicting factor of CMV reactivation. A prospective cohort was therefore started at the CHU of Saint Etienne and Lyon with the objective to evaluate the QuantiFERON-CMV biological test. This test provides an indication of cellular anti-CMV immunity and might help to classify patients at high or low risk of viral reactivation., La rectocolite hémorragique (RCH), une maladie inflammatoire chronique de l’intestin, entraîne une inflammation intestinale qui participerait à la réactivation du réservoir latent du cytomégalovirus (CMV). Les colites associées au CMV jouent un rôle péjoratif dans l'évolution clinique de la RCH. Le modèle in vitro a pour objectif la production de virion de HCMV à partir d’une souche virale Merlin permettant d’infecter une lignée cellulaire épithéliale intestinale « Caco-2 » afin de modaliser l’infection de HCMV au niveau de l’épithélium intestinal. Un modèle de colite chimique par le DSS de souris BALB/c infectées par le CMV murin (MCMV) a été développé afin d’induire la réactivation virale. Cependant ce modèle n’a pas permis d’observer que le CMV majore la colite chimique malgré une infection systémique et colique par le MCMV et la présence d’une forte inflammation induite par le DSS. Ces expérimentations ont été complétées par une recherche de facteur prédictif de réactivation virale. Une étude rétrospective a été menée pour examiner les facteurs prédictifs d'absence de colite à CMV dans une cohorte de patients consultant à CHU de Saint-Etienne. Aucune variable n’a été reconnue comme facteurs prédictifs de réactivation de CMV. Il a donc été débutée une cohorte prospective au CHU de Saint Etienne et de Lyon dont l’objectif est d’évaluer le test biologique QuantiFERON-CMV. Ce test permet de rendre compte de l’immunité cellulaire anti-CMV et pourrait permettre de classer les patients à fort ou à faible risque de réactivation virale.

International audience; Abstract Spermatogenesis is a complex process regulated by a multitude of genes. The identification and characterization of male-germ-cell-specific genes is crucial to understanding the mechanisms through which the cells develop. The term “ TEX gene” was coined by Wang et al. (Nat Genet. 2001; 27: 422–6) after they used cDNA suppression subtractive hybridization (SSH) to identify new transcripts that were present only in purified mouse spermatogonia. TEX ( Testis expressed ) orthologues have been found in other vertebrates (mammals, birds, and reptiles), invertebrates, and yeasts. To date, 69 TEX genes have been described in different species and different tissues. To evaluate the expression of each TEX/tex gene, we compiled data from 7 different RNA-Seq mRNA databases in humans, and 4 in the mouse according to the expression atlas database. Various studies have highlighted a role for many of these genes in spermatogenesis. Here, we review current knowledge on the TEX genes and their roles in spermatogenesis and fertilization in humans and, comparatively, in other species (notably the mouse). As expected, TEX genes appear to have a major role in reproduction in general and in spermatogenesis in humans but also in all mammals such as the mouse. Most of them are expressed specifically or predominantly in the testis. As most of the TEX genes are highly conserved in mammals, defects in the male (gene mutations in humans and gene-null mice) lead to infertility. In the future, cumulative data on the human TEX genes’ physiological functions and pathophysiological dysfunctions should become available and is likely to confirm the essential role of this family in the reproductive process. Thirteen TEX genes are now referenced in the OMIM database, and 3 have been linked to a specific phenotype. TEX11 (on Xq13.1) is currently the gene most frequently reported as being associated with azoospermia.; Résumé La spermatogenèse est un processus complexe régulé par une multitude de gènes. L’identification et la caractérisation des gènes spécifiques des cellules germinales mâles sont essentielles pour comprendre les mécanismes par lesquels les cellules se développent. Le terme «gène TEX » a été inventé par Wang et al. (Nat Genet. 2001; 27: 422–6) après avoir utilisé l’hybridation soustractive d’ADNc (SSH) pour identifier de nouveaux transcrits qui n’étaient présents que dans la spermatogonie de souris. Puis, des orthologues TEX ont été trouvés chez d’autres vertébrés (mammifères, oiseaux et reptiles), des invertébrés et des levures. À ce jour, 69 gènes TEX ( Testis expressed ) ont été décrits dans différentes espèces et différents tissus. Pour évaluer l’expression de chaque gène TEX/tex , nous avons compilé les données de 7 bases de données différentes d’ARNm RNA-Seq chez l’homme, et 4 chez la souris selon la base de données de l’atlas d’expression. Diverses études ont mis en évidence le rôle de plusieurs de ces gènes dans la spermatogenèse. Ici, nous passons en revue les connaissances actuelles sur les gènes TEX et leurs rôles dans la spermatogenèse et la fécondation chez l’humain et, comparativement, chez d’autres espèces (notamment la souris). Comme prévu, les gènes TEX semblent avoir un rôle majeur dans la reproduction en général et dans la spermatogenèse chez l’homme, mais aussi chez d’autres mammifères comme la souris. La plupart d’entre eux sont exprimés spécifiquement ou principalement dans les testicules. Comme la plupart des gènes TEX sont hautement conservés chez les mammifères, des défauts chez le mâle (mutations géniques chez l’homme et KO murin) conduisent à l’infertilité. À l’avenir, l’accumulation des données sur les fonctions physiologiques et les dysfonctionnements physiopathologiques des gènes TEX humains devraient devenir disponibles et confirmer le rôle essentiel de cette famille dans le processus de reproduction. Treize gènes TEX sont désormais référencés dans la base de données OMIM, et 3 ont été liés à un phénotype spécifique. TEX11 (sur Xq13.1) est. actuellement le gène le plus fréquemment rapporté comme étant associé à l’azoospermie.

Cohen Syndrome (CS) is a rare autosomal recessive disease caused by variations in the gene coding for the vacuolar tri-vacuolar protein 13B (VPS13B or COH1). CS patients have common features including typical facial appearance, neutropenia, abnormal trunk fat distribution, microcephaly, myopia and retinal damage. My thesis project aimed to characterize the ophthalmologic phenotype of a mouse model Vps13bEx3/Ex3 to determine the molecular mechanisms involved in the development of CS retinopathy.First, we showed that Vps13bEx3/Ex3 mice develop a cataract between 2 and 3 months. Disorganization of the fibrous cells of the crystalline lens and their differentiation into mesenchymal cells were observed. At a more advanced stage, the external membrane of the crystalline lens is ruptured and the cortical and nuclear part of the crystalline lens separates. After the onset of cataract, the retina shows deformations characterized by thinning and deformation of its various layers which can lead to retinal folds 50 to 500µm long. There is also a strong proliferation of microglial cells as well as astrogliosis. The appearance of cataract in our model has led to an exhaustive review of the literature showing that cataract is present in 85% of patients at 40 years old and not related to retinopathy.We then showed a modification of the ocular phenotype in the presence of the Crb1Rd8 mutation. Crb1 is a transmembrane protein whose Rd8 variation leads to retinal disorganization. We have created cohorts of all possible Vps13b/Crb1 genotypes. Our preliminary analyses show early retinal dystrophy in mice Vps13bEx3/Ex3 Crb1Rd8/+, suggesting that Vps13b could be a Crb1 modifier gene. Molecular mechanisms that could lead to the appearance of SC retinopathy have been studied in Vps13bEx3/Ex3Crb1+/+ mice. The structure of the retina and these different cell populations were studied but did not reveal any abnormalities before the onset of the cataract. However, the study of inflammatory mechanisms showed an increase in sensitivity to IL6 in the retina of our model. This mechanism could be involved in the development of SC retinopathy. As the ocular phenotype is strongly decreased in mice Vps13bEx3/Ex3 Crb1+/+,the impact of environmental factors, especially light, has also been studied and shows that when subjected to high light intensity, mice develop retinopathies.In parallel, we have studied the ophthalmological characteristics of our Dijon cohort mainly using OCT. This study reveals (i) that macular edema is a frequent symptom of SC which remains relatively stable over time and (ii) that the onset of retinopathy is independent of that of cataract.Consequently, my PhD work has allowed to characterize the ophthalmic attacks of our Vps13bEx3/Ex3 mouse model and will allow to deepen the mechanistic knowledge of retinopathy and cataract of the CS, and could allow to develop a therapeutic target or prevention strategies for these ophthalmic lesions., Le Syndrome de Cohen (SC)(OMIM 216550) est une maladie autosomique récessive rare due à des variations dans le gène codant pour la protéine de tri vacuolaire 13B (VPS13B ou COH1). Les patients possèdent des caractéristiques cliniques typiques : une dysmorphie faciale, une neutropénie, une répartition anormale des graisses au niveau du tronc, une microcéphalie associée à une déficience intellectuelle, une myopie et des atteintes rétiniennes. Mon projet de thèse a eu pour but de caractériser le phénotype ophtalmologique du modèle murin du SC (Vps13bEx3/Ex3) afin de déterminer les mécanismes moléculaires impliqués dans la mise en place de la rétinopathie du SC.Nous avons montré que les souris Vps13bEx3/Ex3 développent une cataracte entre 2 et 3 mois d’âge, avec une désorganisation des cellules fibreuses du cristallin et leur différenciation en cellules mésenchymateuses. À un stade plus avancé, la membrane externe du cristallin est rompue et les parties corticale et nucléaire du cristallin se séparent. Après l’apparition de la cataracte, la rétine présente des déformations se caractérisant par un amincissement et une déformation de ses différentes couches pouvant engendrer des plis rétiniens de 50 à 500µm de long. Il y a également une forte prolifération des cellules microgliales ainsi qu’une astrogliose. La découverte de la cataracte dans notre modèle a conduit à une revue exhaustive de la littérature permettant de mettre en évidence que la cataracte est présente chez 85% des patients à 40 ans et sans lien avec la rétinopathie.Nous avons ensuite montré une modification du phénotype oculaire en présence de la mutation Crb1Rd8. Crb1 est une protéine transmembranaire dont la variation Rd8 entraine une désorganisation de la rétine. Nous avons créé des cohortes de tous les génotypes Vps13b/Cr1 possibles. Nos analyses préliminaires montrent une dystrophie rétinienne précoce chez les souris Vps13bEx3/Ex3 Crb1Rd8/+, suggérant que Vps13b pourrait être un gène modificateur de Crb1. Les mécanismes moléculaires pouvant conduire à l’apparition de la rétinopathie du SC ont été étudiés sur des souris Vps13bEx3/Ex3Crb1+/+. La structure de la rétine et ses différentes populations cellulaires ont été étudiées mais n’ont pas révélé d’anomalies avant l’apparition de la cataracte. Cependant l’étude des mécanismes inflammatoires a montré une augmentation de la sensibilité à IL6 dans la rétine de notre modèle. Ce mécanisme pourrait être impliqué dans la mise en place de la rétinopathie. Le phénotype oculaire étant fortement diminué chez les souris Vps13bEx3/Ex3 Crb1+/+, l’impact des facteurs environnementaux, et en particulier la lumière, a également été étudié et montre que soumises à de fortes intensités lumineuses, les souris développent des rétinopathies.En parallèle, nous avons étudié les caractéristiques ophtalmologiques des patients de notre cohorte principalement à l’aide d’OCT. Cette étude révèle (i) que l’œdème maculaire est un symptôme fréquent du SC qui reste relativement stable dans le temps et (ii) que l’apparition de la rétinopathie est indépendante de celle de la cataracte.Ainsi mes travaux de doctorat ont permis de caractériser les atteintes ophtalmiques de notre modèle murin Vps13bEx3/Ex3. L’étude des mécanismes cellulaires impliqués dans la rétinopathie et la cataracte du SC doit être approfondie afin de permettre de trouver une cible thérapeutique ou des stratégies de prévention pour ces atteintes ophtalmiques.

The perinatal period is critical in the development of the brain parenchyma. The impact of a pro-inflammatory stress during this period has been studied using epidemiological studies and preclinical experiments.Several aspects of the impact of perinatal inflammation on the developing brain have been studied, from neurodevelopmental outcomes to cerebral endothelium modifications. This thesis demonstrates that: (1) exposure to perinatal inflammation is independently associated with poorer social and motor abilities at 30 months of corrected age in premature infants without severe neonatal brain injury, (2) end-gestational treatment by ampicillin increases placental inflammation in our preclinical rat model of group B streptococcal (GBS) chorioamnionitis without maternal bacteremia, (3) perinatal inflammation is the only consistent independent risk factor of neonatal arterial ischemic stroke, (4) end-gestational inflammation leads to a diffuse decrease in the permeability of the fetal blood-brain barrier in our preclinical rat model of GBS chorioamnionitis.Exposure to perinatal inflammation can be considered as an early brain injury. This consideration paves the way to new perspectives of neuroprotection targeted on the interleukin-1 blockade and new perspectives of early evaluation., La période périnatale est une période critique du développement du parenchyme cérébral. L’impact d’un stress pro-inflammatoire durant cette période critique a été étudié à l’aide de travaux épidémiologiques et d’expérimentations précliniques.Différents aspects de l’impact de l’inflammation périnatale sur le cerveau en développement ont été abordés, de la dimension neurodéveloppementale à l’échelle endothéliale. Cette thèse met en évidence que : (1) l’exposition à une inflammation périnatale est indépendamment associée à une diminution des capacités motrices globales et des capacités de socialisation à 30 mois d’âge corrigé chez les enfants prématurés ne présentant pas de complication cérébrale néonatale sévère, (2) un traitement par ampicilline en fin de gestation majore l’inflammation placentaire dans notre modèle préclinique de chorioamniotite à streptocoque de groupe B (SGB) sans bactériémie associée, (3) l’inflammation périnatale est le seul facteur de risque indépendant consistant d’infarctus cérébral artériel néonatal, (4) une chorioamniotite à SGB entraîne une diminution diffuse de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique fœtale dans notre modèle préclinique murin.L’exposition à une inflammation périnatale peut être considérée comme une lésion cérébrale précoce. Cette considération ouvre la voie à de nouvelles perspectives de neuroprotection ciblées sur l’interleukine-1 et d’évaluation précoce.

La maladie cœliaque est une entéropathie inflammatoire chronique se développant chez des individus génétiquement prédisposés par l’expression des haplotypes HLA-DQ2 ou HLA-DQ8 et survenant suite à la consommation de gluten. Elle se caractérise par le développement d’une atrophie des villosités de la muqueuse intestinale débouchant sur un syndrome de malabsorption alimentaire. La seule thérapie actuelle est le suivi d’une diète sans gluten mais cette éviction totale du gluten n’est pas toujours efficace et est lourde en concessions. Il est par conséquent urgent de développer des thérapies alternatives mais ce domaine constitue un pipeline évoluant lentement, notamment suite à l’absence d’un modèle animal pertinent et complet sur le plan physiologique. L’objectif de cette thèse doctorale est de répondre à ce besoin crucial en développant un modèle murin capable de récapituler les caractéristiques de la maladie. Le chapitre 1 dresse le portrait de la maladie en quatre parties amenant progressivement le lecteur dans les détails de sa pathogenèse. Cette introduction débute par un rappel sur la physiologie et l’immunité intestinale puis elle définit la face clinique de la maladie. Ensuite, le lecteur évolue dans une partie plus détaillée de la pathogenèse aidant au discernement de ses acteurs cellulaires et moléculaires. Finalement, elle se termine par une revue de la littérature sur les actuels modèles animaux. Le chapitre 2 brossent les objectifs de la thèse sur base de données clés de la littérature, notamment, les patients présentent au minimum une copie de l’halplotype HLA-DQ2 ou HLA-DQ8 et plus des deux-tiers sur-expriment la cytokine pro-inflammatoire interleukine-15 au niveau de leur muqueuse intestinale. Il est donc raisonnable de penser qu’ensemble, le gluten, l’haplotype HLA et l’interleukine-15 contribuent activement à la pathogenèse. Bien que soupçonnés, leurs rôles et interactions nécessitent l’apport de preuves tangibles in vivo. Le chapitre 3 détaille ainsi ces interactions démontrées à l’aide du développement de notre nouveau modèle murin. Ce dernier est caractérisé par la surexpression de l’interleukine-15 dans l’épithélium et dans la lamina propria intestinale et par l’expression de l’haplotype HLA-DQ8. Ce travail démontre que l’exposition de cette souris au gluten s’accompagne d’une atrophie villositaire et de la signature complète de la maladie, tant sur le plan sérologique, cellulaire que transcriptionnel. Nous démontrons que la surexpression simultanée de l’interleukine-15 dans les deux compartiments de la muqueuse intestinale que sont la lamina propria et l’épithélium est une condition sine qua non au développement de l’atrophie. Aussi, cette étude permet de mettre en lumière la nécessité des cellules T CD4+ et de l’interféron-gamma dans l’activation des lymphocytes intraépithéliaux et le développement de l’atrophie. Finalement, cette recherche établit le rôle central joué par l’haplotype HLA-DQ8 et par l’enzyme transglutaminase II tissulaire dans la survenue de ces lésions. De manière générale, les résultats issus de ce modèle et présentés au chapitre 3 reflètent toute la complexité des interactions entre le gluten, la génétique et l’IL-15 dans le développement de la maladie cœliaque. Enfin, le chapitre 4 apporte une conclusion à ce travail et le chapitre 5 discute des futures directions envisagées pour ce modèle préclinique. Ce dernier va sans doute contribuer à une meilleure compréhension de la maladie cœliaque et permettre l’identification de potentielles cibles thérapeutiques., Coeliac disease is a chronic inflammatory enteropathy characterized by autoimmune features. This disease occurs in genetically predisposed individuals expressing HLA-DQ2 or HLA-DQ8 haplotypes and is triggered following gluten consumption. The disease is characterized by the development of intestinal villous atrophy leading to malabsorption. The only current therapy is the adherence to a gluten-free diet, but the diet is not always effective and is heavy in concessions. Therefore, the development of alternative therapies is urgent but is a slowly evolving pipeline, mainly due to the absence of a physiologically relevant animal model. The aim of this thesis is to answer this unmet need by developing an animal model capable of recapitulating the main characteristics of the disease. Chapter 1 depicts a portrait of the disease in four points, gradually leading the reader into the details of its pathogenesis. This introduction begins with a review of the physiology and intestinal immunity and then draws a clinical portrait of the disease. Third, the reader evolves in a more detailed part of the pathogenesis helping him to discern its cellular and molecular actors. Finally, the introduction ends with a review of the literature on current animal models. Chapter 2 outlines the thesis objectives based on key data from the literature, in particular, patients present at least one copy of the HLA-DQ2 or HLA-DQ8 haplotype and more than two-thirds over-express the proinflammatory cytokine interleukin-15 at the level of their intestinal mucosa. It is therefore reasonable to hypothesize that gluten, HLA haplotype and interleukin-15 together contribute to the pathogenesis. Although suspected, their roles and interactions still require the provision of tangible evidence in vivo. Chapter 3 details these interactions based on the proposed new mouse model. This model is characterized by the overexpression of interleukin-15 in the intestinal epithelium and lamina propria and by the expression of the HLA-DQ8 haplotype. This work demonstrates that the exposure of this mouse to gluten is accompanied by villous atrophy and the complete serological, cellular and transcriptional signature of the disease. We also demonstrate that simultaneous overexpression of interleukin-15 in both mucosal compartments is a prerequisite for the development of atrophy. This study also highlights the need for CD4+ T cells and interferon-gamma in the activation of intraepithelial lymphocytes and the development of villous atrophy. Finally, this research establishes the central role played by the HLA-DQ8 haplotype and the enzyme tissue transglutaminase II in the occurrence of these lesions. In general, the results from this model presented in Chapter 3 reflects the complexity of the interactions between gluten, genetics and IL-15 in the development of coeliac disease. Finally, chapter 4 concludes this work and chapter 5 discusses future directions for this powerful preclinical model that will undoubtedly contribute to a better understanding of coeliac disease and will allow the identification of new potential therapeutic targets.

Dementia with Lewy bodies (DLB) is the second cognitive neurodegenerative disease after Alzheimer’s disease (AD). DLB patients develop cognitive deficits as in AD, and one or more features of parkinsonism. At the neuropathological level, patients show α-syn aggregates called Lewy bodies (LB) which are also characteristic in Parkinson’s disease (PD). At DLB onset, LB are diffuse in the whole brain, whereas at PD onset they are more restricted to the brainstem and the substantia nigra. Only a few DLB animal models have been described. This project aims to generate and characterize new DLB mouse models. We have phenotyped a mouse model overexpressing the human α-syn (hα-syn) in neurons (SNCA model). We show that the mice develop behavioral and neuropathological frontal impairments, which seems to match the prodromal stage of DLB in humans. Based on clinical observations, we aimed to amplify SNCA mice symptoms by targeting the insular cortex with injection of hα-syn fibrils. SNCA mice did not show any worsening of the behavioral phenotype. However, we observed a great propagation of a pathological form of α-syn throughout insular cortex interconnected regions., La maladie à corps de Lewy (MCL) est la seconde maladie cognitive neurodégénérative après la maladie d’Alzheimer. Les patients développent des troubles cognitifs et des caractéristiques du syndrome parkinsonien. Au niveau neuropathologique, les patients présentent des agrégats d’α-synucléine (α-syn), les corps de Lewy (CL), aussi retrouvés dans la MP. En début de pathologie, les CL sont diffus dans le cerveau des patients MCL, mais plus localisés dans le tronc cérébral et la substance noire dans la MP. Peu de modèles animaux de MCL sont décrits à ce jour. L’objectif de ce projet est de développer et caractériser des modèles murins de MCL. Nous avons phénotypé un modèle surexprimant l’α-syn humaine (hα-syn) dans les neurones matures (modèle SNCA). Ces souris présentent une atteinte frontale aux niveaux fonctionnel et anatomopathologique, qui correspondrait au stade prodromal de la MCL. Nous avons tenté d’amplifier les symptômes de ces souris en leur injectant des fibrilles d’hα-syn dans le cortex insulaire (CI). Leur phénotype comportemental n’a pas été aggravé, mais nous avons observé une propagation diffuse d’une forme pathologique d’α-syn à partir du CI.

Acute erythroid leukemia (AEL) represent an aggressive subgroup of acute myeloid leukemia (AML), affecting both myeloid and erythroid lineages. The aim of this work was to characterize the genetic and transcriptomic profile of AEL. Sequencing analyses of AEL patient samples allowed me to identify recurrent genetic and transcriptomic alterations. Among them, I identified alterations of GATA1-associated factors (including SKI, ERG, SPI1 and ETO2) in more than 25% of cases. Modeling these alterations in mice allowing me to demonstrate the oncogenic capacity of these factors resulting in erythroid/myeloid leukemia development in vivo, depending of the targeted progenitor. ETO2 is a member of the ETO family, frequently identified mutated in AML and AEL. The second part of this work was to characterize the role of ETO2 in human AEL. To this aim, I firstly demonstrated that ETO2 is an essential factor driving AEL cell survival. Then, I identified the ETO2 genome-wide chromatin binding as well as direct target genes using patient-derived xenograft models and AEL cell lines genetically inactivated for ETO2 using CRISPR/Cas9 system. Together, these analyses showed that ETO2 controls an oncogenic program including factors that could be pharmacologically targeted. Overall, this work brings new molecular bases of human AEL development as well as new insights into the therapeutic treatment of this leukemia., Les leucémies aiguës érythroïdes (LAM-M6) représentent un sous-groupe agressif des leucémies aiguës myéloïdes (LAM), affectant la lignée myéloïde et érythroïde. L’objectif de ce travail était de caractériser le profil génétique et transcriptionnel des LAM-M6. Les analyses de séquençage de patients atteints de LAM-M6 m’ont permis d’identifier des altérations génétiques et transcriptionnelles récurrentes. Parmi celles-ci, j’ai identifié des altérations de facteurs impliqués dans l’activité des complexes GATA1 (incluant des surexpressions de SKI, ERG, SPI1 et ETO2) dans plus de 25% des patients. La modélisation de ces altérations en modèle murin m’a permis de démontrer le potentiel oncogénique de ces facteurs, permettant le développement de leucémies myéloïdes et/ou érythroïdes en fonction du progéniteur ciblé. ETO2 est un membre de la famille ETO, fréquemment mutée dans les LAM. La seconde partie de ce travail de thèse était la caractérisation du rôle d’ETO2 dans les LAM-M6. Pour cela, j’ai d’une part montré qu’ETO2 est un facteur essentiel au maintien et à la survie des LAM-M6 humaines. Dans un second temps, j’ai identifié les sites de fixation à la chromatine ainsi que les gènes cibles directs d’ETO2 dans des modèles de xénogreffes dérivés de patients LAM-M6 et de lignées cellulaires inactivées pour ETO2 en utilisant le système CRSPR/Cas9. Ensemble, ces analyses m’ont permis de montrer qu’ETO2 régule un programme oncogénique dont certains membres peuvent être ciblés pharmacologiquement. Ces travaux apportent de nouvelles bases moléculaires concernant le développement des LAM- M6 humaines mais également de nouvelles perspectives de traitement.

The aim of this study was to evaluate the sensitivity of murine colorectal cancer (CRC) CT-26 cells to 10 ns pulses, at high frequency and high intensity (nsPEF). We have developed a mouse model of colorectal peritoneal metastasis (PMc) and the histological response was then assessed according to a new classification (Peritoneal Regression Grading Score). Fibrosis was analyzed by multiphoton microscopy, proliferation (KI67, DAPI) and expression of immunological factors (CD3, CD4, CD8) by classical histology. We have demonstrated that nsPEFs display a dose-response effect on CT-26 cells by inducing cell death and plasma membrane permeabilization, as well as altering mitochondria morphology. In addition, a specific immune response (CD8+ T lymphocytes) and a major histological response have confirmed the potentiality of nsPEFs as an anti-tumor therapeutic alternative. We still need to evaluate the innocuity of nsPEFs on healthy peritoneum and the ergonomics of the application system are challenging to be improved., Ce travail doctoral a pour but d'évaluer la sensibilité des cellules CT-26 murines de cancer colorectal (CCR) à des impulsions de 10 nanosecondes, à haute fréquence et haute intensité (nsPEF). Après avoir développé un modèle de souris de métastases péritonéales coliques (MPc), nous avons étudié la réponse histologique in vivo selon une nouvelle classification (Peritoneal Regression Grading Score) spécifique des MPc. La fibrose a été analysée par microscopie multiphotonique, la prolifération (KI67, DAPI) et l'expression des facteurs immunologiques (CD3, CD4, CD8) par histologie classique. Nous avons démontré que les nsPEFs exercent un effet dose-réponse sur les cellules CT-26 et dans le modèle murin de MPc, en induisant la mort cellulaire et en modifiant la morphologie des mitochondries après perméabilisation de la membrane plasmique. De plus, une réponse immunitaire spécifique des lymphocytes T CD8 +, ainsi qu'une forte réponse histologique viennent renforcer l’effet anti-tumoral des nsPEFs. Ainsi, ces impulsions nanosecondes semblent être une alternative thérapeutique à confirmer dans des études expérimentales afin notamment d’en évaluer son innocuité sur le péritoine sain et d’améliorer l’ergonomie du système d’application.

Representing more than 85% of the cases, hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common type of primary liver cancer and, with over 750,000 deaths per year, is the 4th leading cause of cancer-related death. In the past few years, an important increase in HCC incidence has been observed worldwide. This increase is mainly related to lifestyle changes and the rise of people suffering from obesity, diabetes and non-alcoholic steatohepatitis (NASH), which all are risk factors for HCC development. Altogether, these disorders induce excess of cell death in hepatocytes, promoting carcinogenesis. The first part of our work focused on cell death related signalling pathway. Specifically, we concentrated on necroptosis induced by the TRAIL ligand. We highlighted the presence of a new protein involved in necroptosis, TRIM21 and showed that this protein promoted TRAIL-induced necroptosis. We also demonstrate that TRIM21 inhibition led to a decrease in necroptotic signal. In order to study the progression of liver disease and the development of HCC, a murine model of NASH-HCC was developed by our team. In the second part of our work, we focused on the impact of the High-Fat diet (HFD) on the progression of liver disease. Diabetic mice were fed with two HFDs with different composition in lipids, carbohydrates and proteins. Our results showed that the presence of a severe form of NASH associated with immune cells infiltrate, limited HCC onset and expansion. In contrast, moderate NASH without immune infiltrate, led to a faster development and a greater number of liver tumors. Furthermore, we studied the role of RIPK1, a protein involved in survival and in cell death induction, during the progression of NASH. Using a transgenic mouse model whose RIPK1 expression is deleted in liver parenchymal cells (RIPK1LPC-KO), we showed that RIPK1 deletion did not affect NASH development, but could take part in fibrogenesis. This murine model of NASH-HCC could allow, in the future, to study the pathophylogical mechanisms of NASH progression and HCC development, in order to discover and test new therapeutic targets for patients with HCC. It could also be used to understand the lack of immune response when the High-Fat diet is supplemented with carbohydrates., Le carcinome hépatocellulaire (CHC) représente plus de 85% des cancers primitifs du foie. Il s’agit de la 4ème cause de décès par cancer dans le monde avec plus de 750 000 décès par an. Son incidence est en perpétuelle progression et est principalement liée aux modifications des modes de vie et à l’augmentation de la population atteinte d’obésité, de diabète ainsi que de stéatohépatite non-alcoolique (NASH) qui représentent des facteurs de risques du développement du CHC. Il a été démontré que l’excès de mort cellulaire dans les hépatocytes pouvait accélérer les processus de carcinogenèse. Une première partie de nos travaux portait sur l’étude d’une voie de signalisation liée à la mort cellulaire, la nécroptose induite par le ligand TRAIL. Nous avons mis en évidence la présence d’une nouvelle protéine impliquée dans la nécroptose, TRIM21, et démontré que cette protéine participait à l’induction de la nécroptose induite par le ligand TRAIL et que son absence entraînait un ralentissement de la signalisation. Afin d’étudier la progression de la maladie hépatique et le développement du CHC, un modèle murin de NASH-HCC a été développé. L’influence du régime hyperlipidique sur la progression de la maladie hépatique a été étudiée : pour cela des souris diabétiques ont été nourries avec deux régimes hyperlipidiques de composition différente en lipides, glucides et protéines. Nos résultats ont démontré que la présence d’une NASH sévère associée à la présence d’un infiltrat immunitaire limitait l’apparition et l’expansion tumorale. Au contraire, une NASH modérée sans infiltrat immunitaire aboutit au développement plus rapide et d’un plus grand nombre de tumeurs hépatiques. Enfin, le rôle de la protéine RIPK1, qui possède un double rôle dans la survie mais également dans l’induction de la mort cellulaire, a été étudié dans la progression de la NASH. A l’aide d’une lignée transgénique de souris dont l’expression de RIPK1 est délétée dans les cellules parenchymateuses hépatiques, nous avons mis en évidence que la protéine RIPK1 n’impactait pas le développement de la NASH mais limiterait la fibrogenèse. Ce modèle murin de NASH-HCC pourrait permettre à l’avenir d’étudier les mécanismes physiopathologiques du développement de la NASH et son évolution vers le CHC afin de découvrir et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques pour les patients mais également de comprendre l’absence de réponse immunitaire lorsque le régime est enrichi en lipides et glucides.

Representing more than 85% of the cases, hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common type of primary liver cancer and, with over 750,000 deaths per year, is the 4th leading cause of cancer-related death. In the past few years, an important increase in HCC incidence has been observed worldwide. This increase is mainly related to lifestyle changes and the rise of people suffering from obesity, diabetes and non-alcoholic steatohepatitis (NASH), which all are risk factors for HCC development. Altogether, these disorders induce excess of cell death in hepatocytes, promoting carcinogenesis. The first part of our work focused on cell death related signalling pathway. Specifically, we concentrated on necroptosis induced by the TRAIL ligand. We highlighted the presence of a new protein involved in necroptosis, TRIM21 and showed that this protein promoted TRAIL-induced necroptosis. We also demonstrate that TRIM21 inhibition led to a decrease in necroptotic signal. In order to study the progression of liver disease and the development of HCC, a murine model of NASH-HCC was developed by our team. In the second part of our work, we focused on the impact of the High-Fat diet (HFD) on the progression of liver disease. Diabetic mice were fed with two HFDs with different composition in lipids, carbohydrates and proteins. Our results showed that the presence of a severe form of NASH associated with immune cells infiltrate, limited HCC onset and expansion. In contrast, moderate NASH without immune infiltrate, led to a faster development and a greater number of liver tumors. Furthermore, we studied the role of RIPK1, a protein involved in survival and in cell death induction, during the progression of NASH. Using a transgenic mouse model whose RIPK1 expression is deleted in liver parenchymal cells (RIPK1LPC-KO), we showed that RIPK1 deletion did not affect NASH development, but could take part in fibrogenesis. This murine model of NASH-HCC could allow, in the future, to study the pathophylogical mechanisms of NASH progression and HCC development, in order to discover and test new therapeutic targets for patients with HCC. It could also be used to understand the lack of immune response when the High-Fat diet is supplemented with carbohydrates., Le carcinome hépatocellulaire (CHC) représente plus de 85% des cancers primitifs du foie. Il s’agit de la 4ème cause de décès par cancer dans le monde avec plus de 750 000 décès par an. Son incidence est en perpétuelle progression et est principalement liée aux modifications des modes de vie et à l’augmentation de la population atteinte d’obésité, de diabète ainsi que de stéatohépatite non-alcoolique (NASH) qui représentent des facteurs de risques du développement du CHC. Il a été démontré que l’excès de mort cellulaire dans les hépatocytes pouvait accélérer les processus de carcinogenèse. Une première partie de nos travaux portait sur l’étude d’une voie de signalisation liée à la mort cellulaire, la nécroptose induite par le ligand TRAIL. Nous avons mis en évidence la présence d’une nouvelle protéine impliquée dans la nécroptose, TRIM21, et démontré que cette protéine participait à l’induction de la nécroptose induite par le ligand TRAIL et que son absence entraînait un ralentissement de la signalisation. Afin d’étudier la progression de la maladie hépatique et le développement du CHC, un modèle murin de NASH-HCC a été développé. L’influence du régime hyperlipidique sur la progression de la maladie hépatique a été étudiée : pour cela des souris diabétiques ont été nourries avec deux régimes hyperlipidiques de composition différente en lipides, glucides et protéines. Nos résultats ont démontré que la présence d’une NASH sévère associée à la présence d’un infiltrat immunitaire limitait l’apparition et l’expansion tumorale. Au contraire, une NASH modérée sans infiltrat immunitaire aboutit au développement plus rapide et d’un plus grand nombre de tumeurs hépatiques. Enfin, le rôle de la protéine RIPK1, qui possède un double rôle dans la survie mais également dans l’induction de la mort cellulaire, a été étudié dans la progression de la NASH. A l’aide d’une lignée transgénique de souris dont l’expression de RIPK1 est délétée dans les cellules parenchymateuses hépatiques, nous avons mis en évidence que la protéine RIPK1 n’impactait pas le développement de la NASH mais limiterait la fibrogenèse. Ce modèle murin de NASH-HCC pourrait permettre à l’avenir d’étudier les mécanismes physiopathologiques du développement de la NASH et son évolution vers le CHC afin de découvrir et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques pour les patients mais également de comprendre l’absence de réponse immunitaire lorsque le régime est enrichi en lipides et glucides.

Zika virus (ZIKV) belongs to the family Flaviviridae and is part of the large panel of the arthropod-borne viruses, or arboviruses. Discovered in Uganda in 1947, ZIKV emerged in the Pacific Islands in the late 2000s, mainly in Yap (2007) and French Polynesia (2013-14), causing two major outbreaks. Surprisingly, during the last outbreak in Latin America (2015-16), a large number of human-to-human transmissions were reported and the viral genome as well as infectious particles were detected in many biological fluids of infected persons. In breast milk, significant viral loads were detected until more than 30 days after the onset of symptoms. However, the exact origin of infectious viral particles in breast milk and their transmissibility to the newborn by oral route during breastfeeding remain unknown.In this work, we demonstrated that ZIKV was able to spread to the mammary glands of systemically- and locally-infected mice without causing any noticeable alteration of thegeneral architecture. In vitro, we showed that primary epithelial cells of human mammary glands are sensitive and permissive to ZIKV infection, and that luminal and myoepithelial cells may contribute to the viral shedding of ZIKV in breast milk. Regarding the transmissibility of infectious viral particles to the newborn, we have shown that mice can be infected during breastfeeding, and have characterized the oral infection of mice by ZIKV in terms of mortality and viral neuroinvasion. Finally, while viral entry portal sites in infants during oral infection are unknown, we have shown that different clones of human enterocyte lines were sensitive and permissive to ZIKV infection, and that ZIKV was able to infect and cross an in vitro model of intestinal epithelium without altering its barrier function, suggesting that the gastrointestinal tract could be a portal site for the transmission of ZIKV from mother to child during breastfeeding.By combining in vitro and in vivo experiments, this study is the first to chronologically decipher the mechanisms of the different stages of ZIKV mother-to-child transmission during breastfeeding.; Le virus Zika (ZIKV) appartient à la famille des Flaviviridae et fait partie de l’ensemble des virus transmis par les arthropodes, ou arbovirus (« arthropod-borne virus », en anglais). Découvert en Ouganda en 1947, ZIKV a émergé dans les îles du Pacifique à la fin des années 2000, essentiellement à Yap (2007) et en Polynésie française (2013-14), causant deux premières épidémies majeures. De façon surprenante, lors de la dernière épidémie en Amérique latine (2015-16), un nombre important de transmissions interhumaines a été rapporté et le génome viral ainsi que des particules infectieuses ont été détectés dans de nombreux fluides biologiques de personnes infectées. Dans le lait maternel, d’importantes charges virales ont été détectées jusqu’à plus de 30 jours après l’apparition des symptômes. Cependant, l’origine exacte des particules virales infectieuses dans le lait maternel ainsi que leur transmissibilité au nouveau-né par voie orale au cours de l’allaitement maternel restent, à ce jour, inconnues. Dans ce travail, nous avons démontré que ZIKV était capable de se propager dans les glandes mammaires de souris infectées par voies systémique et locale sans causer d’altération notable de l‘architecture générale. In vitro, nous avons montré que des cellules épithéliales primaires de glandes mammaires humaines étaient sensibles et permissives à l’infection ZIKV, et que les cellules luminales et myoépithéliales pourraient contribuer à l’excrétion virale de ZIKV dans le lait maternel. Concernant la transmissibilité des particules virales infectieuses au nouveau-né, nous avons démontré que des souriceaux pouvaient être infectés au cours de l’allaitement maternel, et avons caractérisé l’infection orale de souriceaux par ZIKV en termes de mortalité et de neuroinvasion virale. Enfin, alors que les portes d’entrée virale chez le nourrisson au cours d’une infection orale sont inconnues, nous avons montré que différents clones de lignées entérocytaires humaines étaient sensibles et permissives à l’infection ZIKV, et que ZIKV était capable d’infecter et de franchir un modèle in vitro d’épithélium intestinal sans altérer sa fonction de barrière, suggérant que le tractus gastro-intestinal pourrait constituer une porte d’entrée virale lors de la transmission de ZIKV de la mère à enfant au cours de l'allaitement. Cette étude, combinant des expériences in vitro et in vivo est la première à décrypter dans un ordre chronologique les mécanismes des différentes étapes composant la transmission virale de la mère à l’enfant au cours de l’allaitement maternel

Recently, a novel genus was identified within the Orthomyxoviridae family and named thereafter Influenza D virus (IDV). So far, IDV has been detected on differents continents and differents species are susceptible to the virus. Bovine are considered as a main host for IDV. The PhD was divided in two parts: (i) assessment of the host ranges and the geographical circulation of IDV, and (ii) development of a murine model in order to study the pathogenesis of IDV. First, the host range and geographical circulation of IDV were analyzed using serological and/or virological tools, on domestic species from France, Luxembourg and Africa; but also in wild fauna species from differents countries. We observed that IDV circulates mainly in bovine, but other species, such as swine or small ruminants, seem susceptible to the virus too. Virological and phylogenic analyses demonstrated that IDV strains circulating in France are genetically close to European viral strains. Moreover, it appears that camelids, cervids and marsupials could be new hosts for the virus. Finally, we developed a murine model in order to better understand the pathogenesis of the virus. The results suggest that IDV presents a low pathogenesis in mice compared to what was observed in the calf model, although similarities have been observed. In conclusion, IDV circulates throughout the world and seems to have a wide host range, which includes species from the wild fauna. Moreover, the murine model allowed us to better understand of IDV's pathogenesis, especially its replication (fitness, tropism) and associated immune response.; Des études récentes ont mis en évidence un nouveau genre de virus appartenant à la famille des Orthomyxoviridae, le virus influenza D (IDV). Depuis sa découverte, des études ont montré que ce virus circule sur différents continents et infecte différentes espèces animales. À ce jour, le bovin est considéré comme l'hôte principal du virus. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la circulation géographique et au spectre d'hôtes d'IDV, ainsi qu'à sa pathogénicité. L'évaluation du spectre d'hôtes et de la circulation géographique du virus a été menée grâce à des études sérologiques et/ou virologiques sur des cohortes de différentes espèces domestiques en France, au Luxembourg et en Afrique, ainsi que sur des cohortes d'espèces de la faune sauvage et captive de différents pays. Les résultats suggèrent qu'IDV circule de manière plus importante chez les bovins que chez les autres espèces. Par ailleurs, les souches françaises sont génétiquement proches des autres souches européennes, suggérant la circulation d'un même lignage sur le continent. De plus, les camélidés, les marsupiaux ainsi que les cervidés pourraient être de nouveaux hôtes pour le virus. Enfin, un modèle murin a été développé afin d'étudier la pathogénicité du virus. Le pouvoir pathogène d'IDV chez la souris semble faible, bien que des similitudes aient été observées avec un modèle d'infection expérimentale chez le veau. En conclusion, IDV circule mondialement et semble posséder un large spectre d'hôte. Le développement d'un modèle murin d'infection avec IDV nous a permis d'apporter des éléments de réponse sur la pathogénicité du virus, et notamment sur sa réplication de celui-ci et la réponse immunitaire associée.

Recently, a novel genus was identified within the Orthomyxoviridae family and named thereafter Influenza D virus (IDV). So far, IDV has been detected on differents continents and differents species are susceptible to the virus. Bovine are considered as a main host for IDV. The PhD was divided in two parts: (i) assessment of the host ranges and the geographical circulation of IDV, and (ii) development of a murine model in order to study the pathogenesis of IDV. First, the host range and geographical circulation of IDV were analyzed using serological and/or virological tools, on domestic species from France, Luxembourg and Africa; but also in wild fauna species from differents countries. We observed that IDV circulates mainly in bovine, but other species, such as swine or small ruminants, seem susceptible to the virus too. Virological and phylogenic analyses demonstrated that IDV strains circulating in France are genetically close to European viral strains. Moreover, it appears that camelids, cervids and marsupials could be new hosts for the virus. Finally, we developed a murine model in order to better understand the pathogenesis of the virus. The results suggest that IDV presents a low pathogenesis in mice compared to what was observed in the calf model, although similarities have been observed. In conclusion, IDV circulates throughout the world and seems to have a wide host range, which includes species from the wild fauna. Moreover, the murine model allowed us to better understand of IDV's pathogenesis, especially its replication (fitness, tropism) and associated immune response., Des études récentes ont mis en évidence un nouveau genre de virus appartenant à la famille des Orthomyxoviridae, le virus influenza D (IDV). Depuis sa découverte, des études ont montré que ce virus circule sur différents continents et infecte différentes espèces animales. À ce jour, le bovin est considéré comme l'hôte principal du virus. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la circulation géographique et au spectre d'hôtes d'IDV, ainsi qu'à sa pathogénicité. L'évaluation du spectre d'hôtes et de la circulation géographique du virus a été menée grâce à des études sérologiques et/ou virologiques sur des cohortes de différentes espèces domestiques en France, au Luxembourg et en Afrique, ainsi que sur des cohortes d'espèces de la faune sauvage et captive de différents pays. Les résultats suggèrent qu'IDV circule de manière plus importante chez les bovins que chez les autres espèces. Par ailleurs, les souches françaises sont génétiquement proches des autres souches européennes, suggérant la circulation d'un même lignage sur le continent. De plus, les camélidés, les marsupiaux ainsi que les cervidés pourraient être de nouveaux hôtes pour le virus. Enfin, un modèle murin a été développé afin d'étudier la pathogénicité du virus. Le pouvoir pathogène d'IDV chez la souris semble faible, bien que des similitudes aient été observées avec un modèle d'infection expérimentale chez le veau. En conclusion, IDV circule mondialement et semble posséder un large spectre d'hôte. Le développement d'un modèle murin d'infection avec IDV nous a permis d'apporter des éléments de réponse sur la pathogénicité du virus, et notamment sur sa réplication de celui-ci et la réponse immunitaire associée.

Leptospira interrogans are pathogenic spirochetes responsible for leptospirosis. Chronically infected rodents excrete bacteria in their urine contributing to the spread of the disease. Currently, there is no cross-protective vaccine for more than 400 leptospiral serovars. Innate immune cells such as macrophages quickly respond to microbes through pattern-recognition receptors (PRRs). PRRs recognize conserved microbial-associated molecular patterns (MAMPs) and trigger innate immune responses. For instance, NOD1 and NOD2 receptors sense peptidoglycan (PG) and activate anti-microbial responses, among them autophagy. Furthermore, PRR engagement can trigger the so-called innate immune memory or trained immunity (TI). It has been shown that leptospires escape some innate immune sensing and the role of macrophages during leptospirosis has not yet been clearly established. Previous results from our laboratory established that the LipL21 lipoprotein binds to the leptospiral PG, impairing NOD sensing. My contribution was to confirm the specific role of LipL21 on NOD escape using the heterologous host E. coli that also harbors Gram-negative meso-Dap type PG (Ratet, et al PLoS Pathog. 2017). Next we studied the consequences of NOD escape in macrophages. First, in vitro infections suggested that leptospires were internalized independently of actin polymerization and survive in murine and human macrophages for 48h. Also, leptospires did not trigger nor block autophagy in murine macrophages. In addition, infection selectively induced the accumulation of the autophagy adaptor p62. Moreover, the pharmacological triggering of autophagy on infected cells had a marked effect decreasing the viability of leptospires. Co-infection of leptospires with NOD agonists induced autophagy and p62 degradation. In addition, preliminary data suggest that leptospires do not induce autophagy in the mouse model and that it can be restored with NOD agonists. Finally, using CL429, a NOD2/TLR2 agonist, we demonstrated that TI protects from leptospiral infection (Santecchia et al., PLoS Pathog. 2019). This phenotype was independent of B- and T-cells and characterized by the enhanced pro-inflammatory response of peritoneal macrophages (PMs) and splenic NK-cells towards different pathogenic serovars of L. interrogans. In addition, CL429 influences bone marrow cells, enhancing the antibacterial response of bone marrow-derived macrophages (BMMs). Both PMs and BMMs showed enhanced bactericidal activity alongside more nitric oxide production that has not been previously associated with TI. Finally, ex vivo training with CL429 renders human monocytes more responsive to pathogenic leptospires. In conclusion, we showed that leptospires escape autophagy and that it can be partially restored using NOD agonists. Moreover, training of macrophages with NOD agonists enhance their response toward different pathogenic serovars. Both NOD-based strategies could be exploited for prophylaxis or vaccination.; Les bactéries Leptospira interrogans sont des spirochètes pathogènes responsables de la leptospirose. Les rongeurs chroniquement infectés excrètent les bactéries dans leur urine, contribuant ainsi à la propagation de la maladie. Il n'existe actuellement aucun vaccin qui puissent conférer une protection croisée pour les 400 sérovars identifiés de leptospires. Les cellules immunitaires innées telles que les macrophages répondent rapidement aux microbes par le biais de récepteurs (PRR). Les PRR reconnaissent les motifs moléculaires conservés associés aux microbes (MAMP) et déclenchent des réponses immunitaires innées. Par exemple, les récepteurs NOD1 et NOD2 détectent le peptidoglycane (PG) et activent les réponses antimicrobiennes, parmi lesquelles l'autophagie. De plus, l'engagement des PRR peut déclencher une réponse mémoire immunitaire innée ou immunité entraînée (IE). Il a été démontré que les leptospires échappent à certaines réponses immunitaires innées. Le rôle des macrophages au cours de la leptospirose n'a pas encore été clairement établi. Les résultats antérieurs de notre laboratoire ont établi que la lipoprotéine LipL21 se lie au PG des leptospires, altérant la détection par les protéines NOD. Ma contribution a consisté à confirmer le rôle spécifique de la LipL21 sur l'évasion des NOD, en utilisant un système hétérologue d'expression chez E. coli, une bactérie à Gram négatif qui possède également un PG de type méso-Dap (Ratet, Santecchia et al. PLoS Pathog. 2017). Nous avons ensuite étudié les conséquences de l'échappement aux NOD dans les macrophages. Premièrement, des infections in vitro ont suggéré que les leptospires étaient internalisés indépendamment de la polymérisation de l'actine et survivaient dans les macrophages murins et humains pendant 48h. De plus, les leptospires ne déclenchent ni ne bloquent l'autophagie chez les macrophages murins. En outre, l'infection a induit sélectivement l'accumulation de l'adaptateur d'autophagie p62. De plus, le déclenchement pharmacologique de l'autophagie dans les cellules infectées a montré un effet marqué diminuant la viabilité des leptospires. La co-infection de leptospires avec des agonistes des NOD a induit l'autophagie et une dégradation de p62. De plus, des données préliminaires suggèrent que les leptospires ne provoquent pas d'autophagie dans le modèle murin et que l'autophagie au cours de l'infection par les leptospires peut être restaurée avec des agonistes des NOD. Enfin, en utilisant CL429, un agoniste de NOD2 / TLR2, nous avons démontré que l'IE protège de l'infection par les leptospires. Ce phénotype est indépendant des cellules B et T et est caractérisé par une réponse pro-inflammatoire accrue des macrophages péritonéaux et des cellules NK spléniques vis-à-vis de différents sérovars pathogènes de L. interrogans. En outre, le CL429 influence les cellules de la moelle osseuse, renforçant la réponse antibactérienne des macrophages dérivés de la moelle osseuse (BMM). Les PM et les BMM ont montré une activité bactéricide accrue parallèlement à une production accrue d'oxyde nitrique qui n'a jamais été associée auparavant à l'IE. Enfin, un entraînement ex vivo avec CL429 a également rendu les monocytes humains plus sensibles aux leptospires pathogènes (Santecchia et al., PLoS Pathog. 2019, in press). En conclusion, nous avons montré que les leptospires échappent à l'autophagie, qui peut être partiellement restaurée à l'aide d'agonistes des NOD. De plus, la stimulation de macrophages avec des agonistes des NOD améliore leur réponse à différents sérovars pathogènes. Ces deux stratégies basées sur l'utilisation des agonistes des NOD pourraient être exploitées pour la prophylaxie ou la vaccination contre L. interrogans.

Alzheimer’s disease (AD) is the most widespread dementia in the world, presenting progressive memory impairment. Using resting-state MRI, in both human and animal studies, has opened a new window into the brain and its connectome, proposing abnormal functional connectivity as a candidate biomarker of brain pathologies such as AD. We investigated the connectome’s affectation over time in vivo in a longitudinal study, to follow-up and characterize a transgenic mouse model of AD, combining both functional and structural approaches and evaluating possible network signatures of pathological states. We associate behavioral assessment and histological staining of neurotoxic protein to the MRI approach, in order to relate pathological mechanism, at both network and cellular level, to memory dysfunction. We found remarkable structural and functional modifications, mediating prodromal alterations of the memory system, before the beginning of memory impairment. Considerable changes in the septal connectivity particularly towards limbic centers but also involving communication with the Default Mode Network were highlighted over time. These vulnerable circuits represent biomarkers of the disease and potential targets for future treatment., La maladie d’Alzheimer (MA) est la principale pathologie neurodégénérative de la personne âgée caractérisée par une apparition progressive de troubles mnésiques. Aujourd’hui, des études des réseaux cérébraux, chez l'Homme et la souris, démontrent le potentiel de l’IRM pour l’étude de la MA et de sa progression temporelle. Le but de cette thèse est de caractériser la réorganisation des réseaux neuronaux d’un modèle murin de la MA, en combinant l’étude de l’architecture des circuits à la fois structurelle et fonctionnelle obtenues en IRM de repos. Une étude longitudinale, non-invasive et in vivo a été réalisée sur un groupe de souris tout au long de la pathologie, parallèlement à des évaluations comportementales de mémoire, et histologiques. Les résultats obtenus dans le cadre de ce projet démontrent des modifications structurelles et fonctionnelles, induisant des altérations prodromales des systèmes de mémoire, précédant les symptômes mnésiques de la pathologie. Des modifications longitudinales majeures de la connectivité septal, ciblant aussi bien des régions cérébrales spécifiques du circuit limbique que le réseau du mode par défaut, à la fois au niveau structurel et fonctionnel, ont été mises en évidence. Ainsi, évaluer l’impact de nouveaux agents thérapeutiques visant ces réseaux spécifiques, pourrait révéler de nouvelles cibles cliniques pour la mise en place de traitements futurs.

In the recent decades, the successful treatment of arsenic trioxide (As2O3) in mouse models of several autoimmune and inflammatory diseases such as systemic sclerosis (SSc) and chronic graft-versus-host disease (GVHD) has shed light on this old drug as a ‘novel’ immunomodulator. Notably, plasmacytoid dendritic cells (pDCs) play important role in both autoimmunity and alloreactivity. In a first study, we found that high doses of As2O3 induced pDC apoptosis induction through mitochondrial pathway. Clinically relevant doses of As2O3 preferentially inhibited IFN-α secretion and induced regulatory phenotype of both healthy and SSc pDCs. The selective IFN-α inhibition was probably due to potent down-regulation of the transcription factor IRF-7. Moreover, As2O3 impaired the capacity of pDCs to induce CD4+ T cell proliferation, Th1/Th22 polarization, and B cell differentiation towards plasmablasts. In a second study, we successfully constructed a new acute GVHD mouse model based on both chemotherapy conditioning and G-CSF mobilized graft, which showed good donor engraftment and typical clinical signs of aGVHD. Furthermore, we showed that gut decontamination delayed the onset of aGVHD in this model.; Lors des dernières décennies, les résultats obtenus par le traitement au trioxyde de diarsenic (As2O3) de divers modèles murins de maladies auto-immunes et inflammatoires, telles que la sclérodermie systémique (SSc), ou de maladie du greffon contre l'hôte (GVHD) ont permis de considérer ce vieux médicament comme un "nouvel" immunomodulateur. Les cellules dendritiques plasmocytoïdes (pDC) jouant un rôle majeur dans l’auto-immunité et l’alloréactivité, nous avons observé dans une première étude que des doses élevées d'As2O3 induisaient l'apoptose des pDC par voie mitochondriale. Les doses, cliniquement pertinentes, d'As2O3 inhibaient préférentiellement la sécrétion d'IFN-α et induisaient un phénotype régulateur des pDC de témoins et de patients atteints de SSc. Cette inhibition sélective de l'IFN-α était probablement liée à une puissante inhibition du facteur de transcription IRF-7. De plus, l’As2O3 altérait leur capacité à induire une prolifération lymphocytaire T CD4+, la polarisation Th1/Th22 et la différenciation des lymphocytes B en plasmablastes. Dans une seconde étude, nous avons développé un nouveau modèle murin de GVHD aigue, basé à la fois sur un conditionnement par chimiothérapie et sur un greffon mobilisé par G-CSF. Ce modèle a montré une bonne prise de greffe des cellules du donneur et des signes cliniques typiques de GVHD aigue. De plus nous avons montré qu’une décontamination bactérienne du tube digestif retardait l’apparition d’une GVHD aigue.

Streptococcus suis est l’un des plus importants pathogènes bactériens du porc, causant des pertes économiques substantielles à l’industrie porcine. De plus, c’est un agent zoonotique représentant de sérieux risques pour la santé humaine. Cette bactérie cause diverses pathologies, dont la méningite, la mort subite et le choc septique sont les plus fréquentes. Ces pathologies sont la conséquence d’une inflammation exacerbée caractéristique de l’infection systémique et du système nerveux central (SNC). Des différents systèmes de classification, le sérotypage et le « multilocus sequence typing » sont les plus utilisés pour S. suis. Bien qu’il existe 35 sérotypes, la quasi-totalité des études a utilisé des souches "classiques" européennes et/ou asiatiques appartenant aux types alléliques (STs) 1 ou 7 du sérotype 2, et ce en dépit du fait que S. suis est une bactérie hautement hétérogène génétiquement et phénotypiquement. Nos connaissances sont donc basées presque exclusivement sur celles-ci, mais ont été extrapolées à l’ensemble des souches de S. suis. Par conséquent, il y a un manque critique d’information sur le rôle des composants de S. suis de différentes origines dans la virulence et la pathogenèse, de même que sur la réponse inflammatoire induite. Ainsi, l’objectif de cette thèse était de mieux comprendre la pathogenèse de l’infection et l’inflammation causées par S. suis à l’aide de souches différentes et d’évaluer l’impact de ces différences sur celles-ci. Dans un premier temps, nous avons démontré que les composants de surface, dont la capsule polysaccharidique, l’antigène I/II et les acides lipotéichoïques, ainsi que leurs rôles et leurs propriétés, peuvent différer selon l’origine de la souche (le sérotype, le ST ou le lieu géographique) en raison de leur bagage génétique et de leurs caractéristiques phénotypiques. De plus, le choix de la souche et du modèle expérimental peut créer un biais important dans les études de virulence et de pathogenèse et affecter les conclusions qui en découlent. D’autre part, nous avons démontré que les cellules de l’hôte du compartiment systémique reconnaissent des composants conservés de S. suis à l‘aide de la voie des « Toll-like receptors » et de la signalisation MyD88-dépendante en aval, menant à l’induction d’une réponse inflammatoire, à laquelle participe les monocytes et les neutrophiles sanguins. Toutefois, l’amplitude de cette réponse est modulée par le bagage génétique et les caractéristiques phénotypiques de la souche. Bien que bénéfique pour l’hôte, l’inflammation induite doit être contrôlée, car trop peu d’inflammation permet à la bactérie de se répliquer, tandis qu’une inflammation exacerbée cause des dommages tissulaires, évolutions qui peuvent toutes deux être mortelles pour l’hôte. Enfin, le SNC est très sensible à l’infection par S. suis et répond rapidement et agressivement à sa présence par l’entremise d’une réponse inflammatoire exacerbée localisée, qui est, plus souvent qu’autrement, néfaste pour l’hôte. Cependant, la reconnaissance de S. suis dans le SNC ne nécessite pas la signalisation MyD88-dépendante. De plus, l’infiltration des monocytes et des neutrophiles est une conséquence de l’inflammation induite, ce qui indique que ce sont les cellules résidentes qui en sont responsables, bien que les leptoméninges n’y participent peu., Streptococcus suis is one of the most important porcine bacterial pathogens and is responsible for substantial economic losses to the swine industry. Moreover, it is also a zoonotic agent representing serious risks to human health. This bacterium causes a variety of pathologies, of which meningitis, sudden death, and septic shock are the most frequent, and which are the consequence of an exacerbated inflammation that characterizes the systemic and central nervous system (CNS) infections. Of the different classification systems, serotyping and multilocus sequence typing are the two most commonly used for S. suis. Though 35 serotypes exist, nearly all studies have used "classical" European and/or Asian serotype 2 sequence type (ST) 1 or 7 strains, regardless of the fact that S. suis is a highly heterogenous bacterium, both genetically and phenotypically. As such, our knowledge is based almost exclusively on these strains, yet it has been extrapolated to the entire S. suis population. This demonstrates the clear lack of information on the role of S. suis components from different origins in its virulence and pathogenesis, as well as in the induced inflammatory response. Consequently, the main objective of this thesis was to better understand the pathogenesis of the infection and the inflammation caused by S. suis using different strains and to evaluate the impact of these differences on pathogenesis and inflammation. Firstly, we demonstrated that surface components, including the capsular polysaccharide, antigen I/II, and lipoteichoic acids, as well as their roles and properties, may vary according to the origin of the strain used (serotype, ST, geographical isolation) due to differences in genetic background and phenotypic characteristics. Furthermore, the choice of strain and experimental model can introduce an important bias in virulence and pathogenesis studies that can affect the conclusions reached. Alongside, we demonstrated that systemic compartment host cells recognize conserved components of S. suis via the Toll-like receptor pathway and downstream MyD88-dependent signaling, which leads to the induction of an inflammatory response in which blood monocytes and neutrophils participate. However, the magnitude of this response is modulated by the genetic background and phenotypic characteristics of the strain. Though beneficial for the host, the induced inflammation must be controlled, as too little inflammation allows the bacteria to replicate, while exacerbated inflammation causes tissue and organ damage. Indeed, these two outcomes may result in host death. Finally, the CNS is extremely sensitive to S. suis infection and quickly and aggressively responds to its presence via an exacerbated inflammatory response that will remain localized and that is, more often than not, detrimental to the host. However, recognition of S. suis in the CNS does not necessarily require MyD88-dependent signaling. Moreover, infiltration of blood monocytes and neutrophils is a consequence of the induced inflammation, which indicates that resident cells are responsible for this response, though the leptomeninges do not appear to greatly participate therein.

Spinal muscular atrophy (SMA) is a neuromuscular disorder characterized by motor neurons (MN) degeneration, muscle atrophy and paralysis leading to premature death in the most severe forms. SMA is due to a reduction of the ubiquitous protein called SMN resulting from homozygous mutations in SMN1 gene. Long considered as a purely neuronal disease, SMA appears now as a multisystemic disease affecting many peripheral tissues, including skeletal muscle and muscle stem cells (SC). With the first successes of AAV9-SMN-based gene therapy, uncertainties emerge about the long-term effects of these therapies, particularly regarding the integrity of the neuromuscular system. This work is in line with this problematic, and shed new light on the involvement of muscle SC in SMA pathophysiology. We observed a decreased number of SC in the muscles of SMA Type II patients, which could result from reduced ability of SMN-deficient SC to commit to quiescence and a loss of quiescent SC by apoptosis. Using the murine conditional KO model Pax7CreERT2/+;SmnF7/F7, we demonstrated that this SC-depletion induced by SMN deficiency leads, in the long term, to a selective loss of α-MN and phenotypic changes in muscle fibers. Finally, we showed a deregulation of miRNA expression profile in SMA mouse SC, and identified potential new therapeutic targets for the development of future combined therapeutic strategies, restoring SMN and preserving the neuromuscular system in the long term.; L’amyotrophie spinale (SMA), est une maladie neuromusculaire caractérisée par une dégénérescence des motoneurones (MN), une atrophie musculaire et une paralysie conduisant à une mort précoce dans les formes les plus sévères. La SMA est due à une réduction de la protéine ubiquitaire SMN résultant de mutations homozygotes dans le gène SMN1. Longtemps considérée comme une pathologie purement neuronale, la SMA apparaît aujourd’hui comme une pathologie multisystémique affectant de nombreux tissus périphériques, dont le muscle squelettique et les cellules souches musculaires (CS). Avec les premiers succès de la thérapie génique basée sur l’AAV9-SMN, émergent aussi des incertitudes quant aux effets à long terme de ces thérapies en particulier sur l’intégrité du système neuromusculaire. Ces travaux se sont inscrits dans cette problématique, et apportent un nouvel éclairage sur l’implication des CS musculaires dans la physiopathologie de la SMA. Nous avons observé une diminution du nombre de CS dans les muscles de patients SMA Type II, qui pourrait résulter d’un défaut d’engagement des CS vers la quiescence et d’une perte des CS quiescentes par apoptose. Grâce au modèle murin Pax7CreERT2/+;SmnF7/F7, nous avons démontré que cette déplétion des CS induite par le déficit en SMN induit, à long terme, une perte sélective des MN-α accompagnée de changements phénotypiques des fibres musculaires. Enfin, nous avons montré une dérégulation du profil d’expression des miARN dans les CS de souris SMA, et identifié de potentielles cibles thérapeutiques pour le développement de futures stratégies thérapeutiques combinées, restaurant SMN et préservant le système neuromusculaire sur le long terme.

Spinal muscular atrophy (SMA) is a neuromuscular disorder characterized by motor neurons (MN) degeneration, muscle atrophy and paralysis leading to premature death in the most severe forms. SMA is due to a reduction of the ubiquitous protein called SMN resulting from homozygous mutations in SMN1 gene. Long considered as a purely neuronal disease, SMA appears now as a multisystemic disease affecting many peripheral tissues, including skeletal muscle and muscle stem cells (SC). With the first successes of AAV9-SMN-based gene therapy, uncertainties emerge about the long-term effects of these therapies, particularly regarding the integrity of the neuromuscular system. This work is in line with this problematic, and shed new light on the involvement of muscle SC in SMA pathophysiology. We observed a decreased number of SC in the muscles of SMA Type II patients, which could result from reduced ability of SMN-deficient SC to commit to quiescence and a loss of quiescent SC by apoptosis. Using the murine conditional KO model Pax7CreERT2/+;SmnF7/F7, we demonstrated that this SC-depletion induced by SMN deficiency leads, in the long term, to a selective loss of α-MN and phenotypic changes in muscle fibers. Finally, we showed a deregulation of miRNA expression profile in SMA mouse SC, and identified potential new therapeutic targets for the development of future combined therapeutic strategies, restoring SMN and preserving the neuromuscular system in the long term.; L’amyotrophie spinale (SMA), est une maladie neuromusculaire caractérisée par une dégénérescence des motoneurones (MN), une atrophie musculaire et une paralysie conduisant à une mort précoce dans les formes les plus sévères. La SMA est due à une réduction de la protéine ubiquitaire SMN résultant de mutations homozygotes dans le gène SMN1. Longtemps considérée comme une pathologie purement neuronale, la SMA apparaît aujourd’hui comme une pathologie multisystémique affectant de nombreux tissus périphériques, dont le muscle squelettique et les cellules souches musculaires (CS). Avec les premiers succès de la thérapie génique basée sur l’AAV9-SMN, émergent aussi des incertitudes quant aux effets à long terme de ces thérapies en particulier sur l’intégrité du système neuromusculaire. Ces travaux se sont inscrits dans cette problématique, et apportent un nouvel éclairage sur l’implication des CS musculaires dans la physiopathologie de la SMA. Nous avons observé une diminution du nombre de CS dans les muscles de patients SMA Type II, qui pourrait résulter d’un défaut d’engagement des CS vers la quiescence et d’une perte des CS quiescentes par apoptose. Grâce au modèle murin Pax7CreERT2/+;SmnF7/F7, nous avons démontré que cette déplétion des CS induite par le déficit en SMN induit, à long terme, une perte sélective des MN-α accompagnée de changements phénotypiques des fibres musculaires. Enfin, nous avons montré une dérégulation du profil d’expression des miARN dans les CS de souris SMA, et identifié de potentielles cibles thérapeutiques pour le développement de futures stratégies thérapeutiques combinées, restaurant SMN et préservant le système neuromusculaire sur le long terme.

Due to the immaturity of their immune system, neonates are highly sensitive to intestinal infections. During the neonatal period, antimicrobial peptide (AMP) composition differs substantially from that of adults. This is the case in the small intestine for the cathelicidin-related antimicrobial peptide (CRAMP) expressed preferentially in the neonatal period while conversely other AMPs such as Reg3γ are expressed later in life. Among enteric neonatal diseases, Cryptosporidiosis is a zoonotic disease and is highly prevalent in children less than 5 years old in developing countries and in neonatal ruminants worldwide. Cryptosporidium parvum is the etiological agent of this diarrheal disease and infects exclusively epithelial cells. Innate immunity is important to control the acute phase of infection in neonates with dendritic cells and IFNγ playing a major role. Antimicrobial peptides are important contributors of innate immunity, but the role of CRAMP, which is elevated in the intestine of neonates has never been investigated during Cryptosporidiosis so far. In this work, we observed in the neonatal murine model of cryptosporidiosis that unlike other antimicrobial molecules such as Reg3 and Lysozyme, CRAMP expression was significantly reduced in the intestine during infection. By using different genetically modified mouse models, we demonstrated that the reduced CRAMP expression was independent of IFN , a pro-inflammatory cytokine strongly produced during infection, but also of Myd88, an adaptor molecule involved in innate immune signalling. We also excluded the role of gut flora in this response. When C. parvum infected neonatal mice orally received exogenous CRAMP to compensate the reduced expression of this AMP, the parasitic load of neonates was significantly decreased. In addition, when free parasites were in direct contact with CRAMP, this AMP affected the viability of sporozoites. All together, these data suggest that C. parvum induces the reduction of CRAMP expression to escape the anti-parasiticidal effect of CRAMP.

Cryptosporidium parvum is a zoonotic apicomplexan parasite responsible for a diarrheal disease named cryptosporidiosis. This protozoan parasite is found worldwide and is transmitted by contaminated water. The immature intestinal immune system in very young animals and children under 5 places them at high risk of developing severe cryptosporidiosis. Paneth cells (PC) are specialized intestinal epithelial cells located at the base of intestinal crypts producing antimicrobial peptides (AMPs) that develop and mature after birth. We and others have already described in vitro that antimicrobial peptides such as CRAMP and CCL20 can alter the viability of sporozoites of C. parvum (1). We therefore wondered whether PCs and the AMPs that they produce can participate in the protective innate immune response against the parasite. By using a mouse model of neonatal cryptosporidiosis, we investigated the role of Paneth cells in the innate immune response against C. parvum. We first compared the susceptibility to C. parvum of mice genetically modified to be depleted of PCs (Sox9flox/flox-vil-Cre mice) and observed an increased level of infection when PCs are absent, associated with a reduced expression of AMPs. We also determined the effect of Cryptosporidium parvum infection on PC development and activity. By immunofluorescence, we observed on intestinal sections that C. parvum infection decreases the number of granule-positive-PCs and lysozymepositive- PCs in neonatal mice. Altogether, these first results clearly demonstrate that PCs are important contributors of the innate protective immune response in mice and that lyzozyme, already described to be efficient in vitro on C. parvum sporozoite viability, may be involved in this effect.

International audience; Cryptosporidium is an intestinal pathogen that causes severe but self-limiting diarrhea in healthy humans, yet it can turn into a life-threatening, unrelenting infection in immunocompromised patients and young children. Severe diarrhea is recognized as the leading cause of mortality for children below 5 years of age in developing countries. The only approved treatment against cryptosporidiosis, nitazoxanide, has limited efficacy in the most vulnerable patient populations, including malnourished children, and is ineffective in immunocompromised individuals. Here, we investigate inhibition of the parasitic cleavage and polyadenylation specificity factor 3 (CPSF3) as a strategy to control Cryptosporidium infection. We show that the oxaborole AN3661 selectively blocked Cryptosporidium growth in human HCT-8 cells, and oral treatment with AN3661 reduced intestinal parasite burden in both immuno-compromised and neonatal mouse models of infection with greater efficacy than nitazoxanide. Furthermore, we present crystal structures of recombinantly produced Cryptosporidium CPSF3, revealing a mechanism of action whereby the mRNA processing activity of this enzyme is efficiently blocked by the binding of the oxaborole group at the metal-dependent catalytic center. Our data provide insights that may help accelerate the development of next-generation anti-Cryptosporidium therapeutics.

Immune status of the host is of critical importance for controlling Cryptosporidium infection. Logically cryptosporidiosis primarily affects young ruminants, infants, and immunocompromised individuals. The infection is transient in immunocompetent individuals but severe in young mammals in particular when exacerbated by malnutrition and persistent in adults with immune deficiency. Cryptosporidiosis is still poorly controlled by chemotherapy and available FDA approved molecule Nitazoxanide (NTZ) require for its efficacy the presence of a certain level of host immunity. Indeed, oral suspension and Nitazoxanide tablets have not been shown to be superior to placebo for the treatment of diarrhea caused by Cryptosporidium in HIV-infected or immunodeficient patients. Therefore, understanding immune mechanisms controlling parasite replication and host pathology is a prerequisite for developing host-directed therapies for controlling cryptosporidiosis alone or in combination with chemotherapy. Cryptosporidium is minimally invasive and its development is restricted to the apical side of epithelial cells in vivo. Intestinal epithelial cells (IECs) are therefore central in the mechanisms of protection representing the watchdog of the immune system, signaling the infection to the immune system by releasing soluble mediators such as chemokines but also Cryptosporidium antigens via small vesicles, and apoptotic bodies. Murine models allowing deep investigation of immune mechanism demonstrate that induction of an adaptive immune response is required for a definitive clearance of the infection but innate immunity plays the main role in controlling the acute phase of the disease. Proportions of the subsets evolve in young animals the days following birth and are also deeply modified by the infection. Among the four conventional dendritic cell (cDC) subsets present in the neonatal intestine we identified CD103+ Batf3+ DC (cDC1) as the key subset by their ability to produce large amount of IL12 which in turn can activate T lymphocytes, NK cells and ILC1 to produce IFNγ a cytokine known to restrict C. parvum growth in intestinal epithelial cells. We are currently characterizing the cDC1 cells in lymphoid and non-lymphoid intestinal tissues in ruminants to validate our findings in a target species. A strong recruitment of immune cells in close contact to infected IEC is not necessarily linked to protection. We have indeed observed that the large influx of Ly6-C inflammatory monocytes during infection has no effect on parasite replication rate but was linked to intestinal permeability with a possible link with physiopathology. This highlight the importance of being able to transform observations and correlations into functional demonstrations. When immunomodulatory treatments affecting mononuclear phagocytes are investigated, it is therefore important to identify their role on both cDC1 and inflammatory monocytes and to evaluate the general benefit for the host. Once effectors cells are activated, they in turn produce immune mediators acting on IEC. Another way to strengthen the efficacy of immune responses is to identify evasion strategies implemented by the parasite. Several mechanisms have been identified to date including parasite immune evasion through miRNA-mediated mechanisms induced in IECs. During infection alterations in miRNA expression profiles affect epithelial cell immune and inflammatory response and release of apical and basolateral exosomal vesicles. We need to continue our efforts on preventive and control measures to fight the disease. The combination of host immune modulation with new chemotherapeutic solutions currently in active development in many laboratories represents a very attractive way for efficiently control the disease.

La distribution des particules ultrafines dans l’organisme reste peu décrite et l’évaluation de leur exposition déplore un manque d’outils adaptés. L’originalité du projet PUF-EXPOmiR réside dans le fait qu’il utilisera des particules ultrafines prélevées en milieu urbain, représentatives de celles auxquelles nous sommes exposés. Son caractère novateur consiste à associer une caractérisation physicochimique approfondie de ces particules à une exposition chronique pulmonaire (90 jours) d’un modèle murin.

In the recent decades, the successful treatment of arsenic trioxide (As2O3) in mouse models of several autoimmune and inflammatory diseases such as systemic sclerosis (SSc) and chronic graft-versus-host disease (GVHD) has shed light on this old drug as a ‘novel’ immunomodulator. Notably, plasmacytoid dendritic cells (pDCs) play important role in both autoimmunity and alloreactivity. In a first study, we found that high doses of As2O3 induced pDC apoptosis induction through mitochondrial pathway. Clinically relevant doses of As2O3 preferentially inhibited IFN-α secretion and induced regulatory phenotype of both healthy and SSc pDCs. The selective IFN-α inhibition was probably due to potent down-regulation of the transcription factor IRF-7. Moreover, As2O3 impaired the capacity of pDCs to induce CD4+ T cell proliferation, Th1/Th22 polarization, and B cell differentiation towards plasmablasts. In a second study, we successfully constructed a new acute GVHD mouse model based on both chemotherapy conditioning and G-CSF mobilized graft, which showed good donor engraftment and typical clinical signs of aGVHD. Furthermore, we showed that gut decontamination delayed the onset of aGVHD in this model., Lors des dernières décennies, les résultats obtenus par le traitement au trioxyde de diarsenic (As2O3) de divers modèles murins de maladies auto-immunes et inflammatoires, telles que la sclérodermie systémique (SSc), ou de maladie du greffon contre l'hôte (GVHD) ont permis de considérer ce vieux médicament comme un "nouvel" immunomodulateur. Les cellules dendritiques plasmocytoïdes (pDC) jouant un rôle majeur dans l’auto-immunité et l’alloréactivité, nous avons observé dans une première étude que des doses élevées d'As2O3 induisaient l'apoptose des pDC par voie mitochondriale. Les doses, cliniquement pertinentes, d'As2O3 inhibaient préférentiellement la sécrétion d'IFN-α et induisaient un phénotype régulateur des pDC de témoins et de patients atteints de SSc. Cette inhibition sélective de l'IFN-α était probablement liée à une puissante inhibition du facteur de transcription IRF-7. De plus, l’As2O3 altérait leur capacité à induire une prolifération lymphocytaire T CD4+, la polarisation Th1/Th22 et la différenciation des lymphocytes B en plasmablastes. Dans une seconde étude, nous avons développé un nouveau modèle murin de GVHD aigue, basé à la fois sur un conditionnement par chimiothérapie et sur un greffon mobilisé par G-CSF. Ce modèle a montré une bonne prise de greffe des cellules du donneur et des signes cliniques typiques de GVHD aigue. De plus nous avons montré qu’une décontamination bactérienne du tube digestif retardait l’apparition d’une GVHD aigue.

Choroid plexus (ChPs) are involved in the early inflammatory response that occurs in many brain disorders. However, the activation of immune cells within the ChPs in response to neuroinflammation is still largely unexplored in-vivo. There is therefore a crucial need for developing imaging tool that would allow the non-invasive monitoring of ChP involvement in these diseases. Magnetic resonance imaging (MRI) coupled with superparamagnetic particles of iron oxide (SPIO) is a minimally invasive technique allowing to track phagocytic cells in inflammatory diseases. Our aim was to investigate the potential of ultrasmall SPIO (USPIO)-enhanced MRI to monitor ChP involvement in-vivo in a mouse model of neuroinflammation obtained by intraperitoneal administration of lipopolysaccharide. Using high resolution MRI, we identified marked USPIO-related signal drops in the ChPs of animals with neuroinflammation compared to controls. We confirmed these results quantitatively using a 4-points grading system. Ex-vivo analysis confirmed USPIO accumulation within the ChP stroma and their uptake by immune cells. We validated the translational potential of our approach using the clinically-applicable USPIO Ferumoxytol. MR imaging of USPIO accumulation within the ChPs may serve as an imaging biomarker to study ChP involvement in neuroinflammatory disorders that could be applied in a straightforward way in clinical practice.

Numerous studies recently describe the relationship between influences during early-life period and later-life health and disease. Cryptosporidium parvum is a zoonotic parasite responsible for a diarrheal disease that affects mostly children under 5 and immunocompromised patients (AIDS or organ transplant patients). Epidemiological studies have reported that after resolution of C. parvum infection, patients still suffer for abdominal pain. In this context, by using a neonatal mouse model of cryptosporidiosis, we tried to decipher the intestinal consequences at adulthood of the neonatal infection by analyzing the composition of the microbiota, the composition of immune cells in the intestine but also consequences on visceral sensitivity and the susceptibility to an unrelated intestinal infection. We observed that adult mice infected by C. parvum during the neonatal period display a modification of microbiota and of the composition of immune cells. These intestinal modifications were associated with an increased viscero-sensitivity and with a higher sensitivity to Salmonella infection. Altogether these results clearly demonstrate that an infection by C. parvum during the neonatal period induces intestinal imprinting that can be responsible for abdominal pains and increased susceptibility to another intestinal infection, way after the resolution of C. parvum infection.

Mycobacterium leprae, the causative agent of leprosy, is unique amongst human pathogens in its capacity to produce the virulence factor phenolic glycolipid (PGL)-I. In addition to mediating bacterial tropism for neurons, PGL-I interacts with Complement Receptor (CR)3 on macrophages (MPs) to promote infection. We demonstrate here that PGL-I binding to CR3 also enhances bacterial invasion of both polymorphonuclear neutrophils (PMNs) and dendritic cells (DCs). Moreover, in all cell types CR3 engagement by PGL-I activates the Syk tyrosine kinase, inducing calcineurin-dependent nuclear translocation of the transcription factor NFATc. This selectively augments the production of IL-2 by DCs, IL-10 by PMNs and IL-1β by MPs. In intranasally-infected mice PGL-I binding to CR3 heightens mycobacterial phagocytosis by lung PMNs and MPs, and stimulates NFATc-controlled production of Syk-dependent cytokines. Our study thus identifies the CR3-Syk-NFATc axis as a novel signaling pathway activated by PGL-I in innate immune cells, rewiring host cytokine responses to M. leprae.

In magnetic resonance imaging (MRI), cerebral microbleeds (CMB) appear as small, oval hypointense lesions corresponding to focal hemosiderin depositions. CMB prevalence in the general population is about 15,3%. Considered as biomarkers of small vessel diseases, CMBs are more frequent in people with cognitive impairments or dementia with a prevalence of 23% in A.lzheimer disease (AD). Several population-based studies show an effect of CMBs on cognitive functions. They could have a key role in AD pathophysiology creating a link between amyloid and vascular hypothesis. However, their cognitive impact in AD remains unclear. A new murine model of cortical microhemorrhage (CMH) has been developed in order to study with a multimodal approach, the functional impact of the cortical lesion: i) in Wild type (WT) mice without any underlying pathology, ii) in transgenic J20 mice expressing the human mutated amyloid protein precursor (APP). The effect of a pharmacological modulation by atorvastatin was also studied in this model._x000D_10 weeks-old male mice, WT and APP were operated by stereotaxic injection of collagenase 0.8 µUI/µL to induce the CMH. 24 hours after surgery, mice underwent MRI acquisition (T2* sequence) to visualize the bleeding. Mice were divided into sham, CMH and CMH treated by atorvastatin groups. Atorvastatin was administered by mixing a tablet into the mice’s standard chow at a dose of 5mg/kg/day and initiated after surgery. Follow-up included a neurobehavioral assessment (locomotor activity, anxiety, working memory, special reference memory, visiospatial memory), imaging (tesla MRI 7, positron emission tomography), and immunohistochemistry at different time from 1,5 months to 12 months post-surgery.An initial WT mice cohort assessed at 6 weeks post-surgery demonstrated an impact of CMH on anxiety, spatial reference and visuospatial memory. An improvement in cognition performances was depicted under atorvastatin indicating this CMH-model is sensitive to pharmacological modulation.A longitudinal follow-up on WT and APP groups was performed assessing cognitive performances at 1.5, 3, 6, 9 and 12 months post-surgery. In WT mice, the CMH group showed a decreased level of anxiety and an impaired spatial reference memory at 1.5 months. Cognitive impairment was also found at 9 and 12 months in this group. This study did not allow to conclude in a precipitating or aggravating effect of the CMH in APP mice. The treatment by atorvastatin seemed to have a positive effect on cognition in both WT and APP mice. A decreased volume of ipsilateral hippocampus was observed in all APP and WT groups at 12 months. No difference in metabolism of brain structures was found.It is hypothesized that either the presence of CMB or the cerebrovascular damages underlying their occurrence may cause cognitive impairment. This study proved that isolated CMH can affect cognitive functions in WT mice, regardless of any underlying vascular pathology. It is likely that the burden of neurodegenerative lesions exceeds the cognitive impact of the CMH in APP mice. Atorvastatin seems to have a neuroprotective effect., En imagerie par résonance magnétique (IRM), les MHC apparaissent comme des petites lésions arrondies et en hyposignal correspondant à des dépôts d’hémosidérine. La prévalence des MHC dans la population générale est d’environ 15,3%. Considérées comme des marqueurs des pathologies cérébrovasculaires, les MHC sont plus fréquentes chez les personnes atteintes de troubles cognitifs ou de démence avec une prévalence de 23% chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA). Plusieurs études cliniques montrent un effet des MHC sur les fonctions cognitives dans la population générale. Elles pourraient jouer un rôle important dans la physiopathologie de la MA en créant un lien entre les hypothèses amyloïdes et vasculaires mais leur impact cognitif dans ce contexte reste encore indéterminé.Un nouveau modèle murin de microhémorragie corticale (MHC) a été développé afin d’étudier l’impact fonctionnel d’une lésion corticale avec une approche multimodale : i) sur des souris sauvages (WT) sans aucune pathologie sous-jacente, ii) sur les souris de la lignée J20 exprimant le précurseur de la protéine amyloïde humaine muté (APP). L’effet d’une modulation pharmacologique par atorvastatine a également été étudié.La MHC a été induite par injection stéréotaxique de collagénase (0,8 μUI/μL) chez des souris WT et APP âgées de 10 semaines. Une IRM a été réalisée à 24 heures (séquence T2*) pour visualiser le saignement. Les souris ont été réparties en groupes sham, MHC et MHC avec traitement. L’atorvastatine a été administrée via l’alimentation quotidienne à la posologie de 5mg/kg/j et initiée après la chirurgie. Le suivi était constitué d’une évaluation neurocomportementale (activité locomotrice spontanée, niveau d’anxiété, mémoire de travail, mémoire de référence spatiale et mémoire visuospatiale), et des mesures paracliniques (IRM 7 Tesla, tomographie à émission de positons, immunohistochimie) réalisées à différents temps allant de 1,5 à 12 mois post-chirurgie.Une cohorte de souris WT et APP a été suivie de façon longitudinale sur 12 mois post-chirurgie. Une première évaluation des souris WT à 6 semaines post-chirurgie a démontré un impact de la MHC sur l’anxiété et les mémoires de référence spatiale et visuospatiale. L’amélioration des performances chez les souris traitées a montré la sensibilité du modèle à une modulation pharmacologique par statine. Aux temps d’évaluation à 1,5, 3, 6, 9 et 12 mois, chez les souris WT, le groupe avec MHC a montré un niveau d’anxiété diminué et une altération de la mémoire de référence spatiale à 1,5 mois retrouvée à 9 et 12 mois. Cette étude n’a pas permis de conclure à un effet précipitant ou aggravant de la MHC chez la souris APP. Le traitement par atorvastatine a montré un effet positif sur la cognition chez les souris WT. A 12 mois, une diminution des volumes hippocampiques ipsilatéraux a été observée chez tous les groupes sans exception. Aucun effet de la MHC ou du traitement n’a été constaté sur le métabolisme cérébral.En clinique, une hypothèse propose que les MHC pourraient, par leur présence, entrainer des troubles cognitifs. L’autre les présente comme le reflet des atteintes cérébrovasculaires, elles-mêmes responsables des altérations cognitives. Cette étude a permis de démontrer qu’une MHC isolée peut altérer les fonctions cognitives chez les souris WT, en dehors de toute pathologie sous-jacente. Chez les souris APP, le poids des lésions neurodégénératives ne permet pas de mettre en évidence l’effet de la MHC. L’atorvastatine semble avoir un effet neuroprotecteur.

In magnetic resonance imaging (MRI), cerebral microbleeds (CMB) appear as small, oval hypointense lesions corresponding to focal hemosiderin depositions. CMB prevalence in the general population is about 15,3%. Considered as biomarkers of small vessel diseases, CMBs are more frequent in people with cognitive impairments or dementia with a prevalence of 23% in A.lzheimer disease (AD). Several population-based studies show an effect of CMBs on cognitive functions. They could have a key role in AD pathophysiology creating a link between amyloid and vascular hypothesis. However, their cognitive impact in AD remains unclear. A new murine model of cortical microhemorrhage (CMH) has been developed in order to study with a multimodal approach, the functional impact of the cortical lesion: i) in Wild type (WT) mice without any underlying pathology, ii) in transgenic J20 mice expressing the human mutated amyloid protein precursor (APP). The effect of a pharmacological modulation by atorvastatin was also studied in this model._x000D_10 weeks-old male mice, WT and APP were operated by stereotaxic injection of collagenase 0.8 µUI/µL to induce the CMH. 24 hours after surgery, mice underwent MRI acquisition (T2* sequence) to visualize the bleeding. Mice were divided into sham, CMH and CMH treated by atorvastatin groups. Atorvastatin was administered by mixing a tablet into the mice’s standard chow at a dose of 5mg/kg/day and initiated after surgery. Follow-up included a neurobehavioral assessment (locomotor activity, anxiety, working memory, special reference memory, visiospatial memory), imaging (tesla MRI 7, positron emission tomography), and immunohistochemistry at different time from 1,5 months to 12 months post-surgery.An initial WT mice cohort assessed at 6 weeks post-surgery demonstrated an impact of CMH on anxiety, spatial reference and visuospatial memory. An improvement in cognition performances was depicted under atorvastatin indicating this CMH-model is sensitive to pharmacological modulation.A longitudinal follow-up on WT and APP groups was performed assessing cognitive performances at 1.5, 3, 6, 9 and 12 months post-surgery. In WT mice, the CMH group showed a decreased level of anxiety and an impaired spatial reference memory at 1.5 months. Cognitive impairment was also found at 9 and 12 months in this group. This study did not allow to conclude in a precipitating or aggravating effect of the CMH in APP mice. The treatment by atorvastatin seemed to have a positive effect on cognition in both WT and APP mice. A decreased volume of ipsilateral hippocampus was observed in all APP and WT groups at 12 months. No difference in metabolism of brain structures was found.It is hypothesized that either the presence of CMB or the cerebrovascular damages underlying their occurrence may cause cognitive impairment. This study proved that isolated CMH can affect cognitive functions in WT mice, regardless of any underlying vascular pathology. It is likely that the burden of neurodegenerative lesions exceeds the cognitive impact of the CMH in APP mice. Atorvastatin seems to have a neuroprotective effect.; En imagerie par résonance magnétique (IRM), les MHC apparaissent comme des petites lésions arrondies et en hyposignal correspondant à des dépôts d’hémosidérine. La prévalence des MHC dans la population générale est d’environ 15,3%. Considérées comme des marqueurs des pathologies cérébrovasculaires, les MHC sont plus fréquentes chez les personnes atteintes de troubles cognitifs ou de démence avec une prévalence de 23% chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA). Plusieurs études cliniques montrent un effet des MHC sur les fonctions cognitives dans la population générale. Elles pourraient jouer un rôle important dans la physiopathologie de la MA en créant un lien entre les hypothèses amyloïdes et vasculaires mais leur impact cognitif dans ce contexte reste encore indéterminé.Un nouveau modèle murin de microhémorragie corticale (MHC) a été développé afin d’étudier l’impact fonctionnel d’une lésion corticale avec une approche multimodale : i) sur des souris sauvages (WT) sans aucune pathologie sous-jacente, ii) sur les souris de la lignée J20 exprimant le précurseur de la protéine amyloïde humaine muté (APP). L’effet d’une modulation pharmacologique par atorvastatine a également été étudié.La MHC a été induite par injection stéréotaxique de collagénase (0,8 μUI/μL) chez des souris WT et APP âgées de 10 semaines. Une IRM a été réalisée à 24 heures (séquence T2*) pour visualiser le saignement. Les souris ont été réparties en groupes sham, MHC et MHC avec traitement. L’atorvastatine a été administrée via l’alimentation quotidienne à la posologie de 5mg/kg/j et initiée après la chirurgie. Le suivi était constitué d’une évaluation neurocomportementale (activité locomotrice spontanée, niveau d’anxiété, mémoire de travail, mémoire de référence spatiale et mémoire visuospatiale), et des mesures paracliniques (IRM 7 Tesla, tomographie à émission de positons, immunohistochimie) réalisées à différents temps allant de 1,5 à 12 mois post-chirurgie.Une cohorte de souris WT et APP a été suivie de façon longitudinale sur 12 mois post-chirurgie. Une première évaluation des souris WT à 6 semaines post-chirurgie a démontré un impact de la MHC sur l’anxiété et les mémoires de référence spatiale et visuospatiale. L’amélioration des performances chez les souris traitées a montré la sensibilité du modèle à une modulation pharmacologique par statine. Aux temps d’évaluation à 1,5, 3, 6, 9 et 12 mois, chez les souris WT, le groupe avec MHC a montré un niveau d’anxiété diminué et une altération de la mémoire de référence spatiale à 1,5 mois retrouvée à 9 et 12 mois. Cette étude n’a pas permis de conclure à un effet précipitant ou aggravant de la MHC chez la souris APP. Le traitement par atorvastatine a montré un effet positif sur la cognition chez les souris WT. A 12 mois, une diminution des volumes hippocampiques ipsilatéraux a été observée chez tous les groupes sans exception. Aucun effet de la MHC ou du traitement n’a été constaté sur le métabolisme cérébral.En clinique, une hypothèse propose que les MHC pourraient, par leur présence, entrainer des troubles cognitifs. L’autre les présente comme le reflet des atteintes cérébrovasculaires, elles-mêmes responsables des altérations cognitives. Cette étude a permis de démontrer qu’une MHC isolée peut altérer les fonctions cognitives chez les souris WT, en dehors de toute pathologie sous-jacente. Chez les souris APP, le poids des lésions neurodégénératives ne permet pas de mettre en évidence l’effet de la MHC. L’atorvastatine semble avoir un effet neuroprotecteur.

Acute myeloid leukemia (AML) is a genetic disorder leading to a blockade of differentiation and a clonal expansion of hematopoietic progenitors or precursors (called blasts) which accumulate in the bone marrow and then invade the blood stream. Conventional treatment relies on the use of chemotherapy agents (cytarabine in combination with an anthracycline) to eliminate leukemia cells and achieve complete remission (defined as normal bone marrow morphology with less than 5% blasts). This complete remission is achieved in a majority of patients but more than 50% of them will relapse several months after the treatment. These relapses indicate the presence of residual leukemic cells after treatment, known as measurable residual disease (MRD). It has been highlighted by the development of efficient and sensitive molecular biology technologies such as multi-parameter flow cytometry and real-time PCR allowing the detection of AML-associated expression patterns and genetic abnormalities. Several mechanisms have been described that can explain the presence of this MRD. It may be caused by the resistance to treatment of certain leukemic sub-clones (resistance-conferring mutations or quiescent phenotype) or the presence of leukemic stem cells. Finally, the immune system could also induce the quiescence of certain leukemic cells rendering them resistant to conventional chemotherapies, or control their growth leading to a state of equilibrium between their proliferation and lysis. Several AML mouse models allow the study of leukemogenesis and the testing of new therapeutic agents for leukemic cells eradication. However, they are mostly based on the transfer of human leukemic cells in immune-deficient mice and do not provide information about the role of the immune system in the leukemic cell survival, sub-clonal expansion or persistence. Moreover, there is still no available leukemia MRD mouse model allowing the study of leukemic cell persistence after chemotherapy treatment. According to these findings, the aim of this thesis was to develop a syngeneic and immune-competent mouse model of leukemia MRD overexpressing or not the Wilms' Tumor 1 (WT1) gene. The WT1 protein is described as an antigen associated with AML and is targeted by specific lymphocyte cellular and humoral responses in AML-affected patients. Creating a syngeneic and immune-competent leukemia MRD mouse model overexpressing or not this antigen will allow determining the role of this specific immune response in the cancer cell persistence. To set up this model, we first phenotyped and genotyped sub-clones isolated from the murine C1498 leukemic cell line able to induce a myelo-monocytic AML in immune-competent C57BL/6J mice. In a second step, certain sub-clones were selected for their sensitivity to cytarabine treatment and transfected to stably express the fluorescent ZsGreen protein with or without the WT1 antigen. Lastly, the MRD mouse model was obtained after modulation of various parameters such as the amount of leukemic cells administered, the kinetics and injection doses of chemotherapy. The leukemia MRD was monitored by flow cytometry (expression of the ZsGreen protein) and by real-time PCR (expression of the ZsGreen and/or Wt1 genes) in the peripheral blood and the bone marrow of treated and surviving mice. Thus, we generated a syngeneic and immune-competent leukemia MRD mouse model useful to study the immune mechanisms involved in the persistence of leukemic cell after treatment and to test new (immune)-therapeutic strategies targeting these residual cells.; Les leucémies aiguës myéloïdes (LAM) sont des hémopathies malignes hétérogènes déclenchées, dans la plupart des cas, par des anomalies génétiques (mutations, translocations ou inversions). Elles se caractérisent par un blocage de la différenciation de certains progéniteurs ou précurseurs hématopoïétiques (blastes) et leur prolifération clonale incontrôlée provoquant leur accumulation dans la moelle osseuse. Le traitement actuel de ces patients repose essentiellement sur l’utilisation d’agents de chimiothérapie (cytarabine associée à une anthracycline) permettant d’éliminer les cellules leucémiques et d’obtenir une rémission complète (RC) (définie morphologiquement comme une moelle osseuse normale avec moins de 5% de blastes). Cette RC est obtenue chez une majorité des patients mais plus d’un patient sur deux va rechuter quelques mois après l’arrêt du traitement. Ces rechutes attestent de la persistance de cellules leucémiques résiduelles après le traitement, que l’on appelle maladie résiduelle mesurable (MRD). Celle-ci a été mise en évidence grâce au développement de technologies performantes et sensibles tels que la cytométrie en flux multi-paramétrique et la PCR en temps réel (qPCR) permettant ainsi la détection de profils d’expression ou d’anomalies génétiques associés aux LAM. A ce jour, plusieurs mécanismes ont été décrits pour expliquer la présence de cette MRD. Celle-ci peut être causée par une résistance au traitement de certains sous-clones leucémiques (anomalies génétiques intrinsèques leur conférant une résistance ou un phénotype quiescent) ou par la présence de cellules souches leucémiques (naturellement quiescentes). Le système immunitaire pourrait également jouer un rôle en induisant la quiescence de certaines cellules les rendant résistantes aux chimiothérapies conventionnelles, ou en contrôlant leur croissance tumorale par l’établissement d’un état d’équilibre entre leur prolifération et leur lyse. Les modèles murins de LAM actuellement utilisés permettent d’étudier la leucémogenèse et l’efficacité thérapeutique de certains composés mais font abstraction du rôle de la réponse immunitaire dans ces processus du fait de leur immunodéficience. De plus, aucun modèle murin de MRD leucémique n’existe pour étudier les causes de la persistance cancéreuse après traitement par chimiothérapie. Ainsi, le but de cette thèse a été de développer un modèle murin syngénique et immunocompétent de MRD leucémique sur-exprimant ou non le gène Wilms’ Tumor 1 (WT1). WT1 est un des rares antigènes décrits dans les LAM et une réponse lymphocytaire cellulaire et humorale dirigée contre cette protéine a été décrite chez ces patients. La création de ce modèle sur-exprimant ou non WT1 permettra ainsi d’étudier le rôle de la réponse immunitaire spécifique de celui-ci dans la persistance leucémique. Pour développer ce modèle nous avons, dans un premier temps, caractérisé phénotypiquement et génotypiquement des sous-clones isolés de la lignée leucémique C1498 capable d’induire une LAM de type myélo-monocytaire chez des souris immunocompétentes C57BL/6J. Dans un deuxième temps, certains sous-clones ont été sélectionnés pour leur sensibilité à la cytarabine et transfectés de manière à exprimer stablement une protéine fluorescente (ZsGreen) en association ou non avec la protéine WT1. Enfin, ce modèle de MRD leucémique a été obtenu en modulant la quantité de cellules leucémiques injectée ainsi que la cinétique et la dose d’injection de la cytarabine. La MRD a été suivie par cytométrie en flux (expression ZsGreen) et par qPCR (expression ZsGreen et/ou de Wt1) dans le sang et la moelle osseuse des souris survivantes grâce au traitement [...].

The physiopathology of Alzheimer disease (AD) is complex. Associated factors, in particular at the vascular level with damaged small blood vessels, might be involved. Cerebral microbleeds(CMB) in particular, could be one of the key contributing factor in AD. The cumulative evidence suggested a sex-specific patterns of disease. Furthermore, statins might be interesting by pleitropic effects. The objectives of this study was to evaluate the interaction between vascular and neurodegenerative lesions in Alzheimer, the influence of sex, and the pharmacological modulation by atorvastatin. This experimental model is designed in a multimodal approach to ensure its scientific relevance and to fit with clinical research. The third objective is indeed to confront theresulting experimental data to the clinical data of cohorts of Alzheimer patients. With an original model of CMB in female mice, we folio wed-up them from 1.5 months to 12 months postsurgery.For the clinical part, we studied patients with AD from a database of a tertiary memory center, with standardized framework. In a translational way, we observed a cognitive and a non cognitiveimpact of CMBs, differently in wild-type mice and in diseased mice. Different outcome was noticed for young female mice. And Atorvastatine offered a mild neuroprotection particularly in presymptomatic stage. Finally, the mechanism implied will be studied, in particular the inflammatory pathway, and will help to propose targeted pharmacological modulation in order to prevent or limit the impact of CMB on AD, by offering a personalized approach.; La maladie d'Alzheimer (MA) est un processus multifactoriel. La dysfonction vasculaire pourrait être impliquée dans sa progression. Les microhémorragies cérébrales (MH) sont fréquentes chez les patients atteints de MA, et pourraient jouer un rôle clé dans le lien qui relie la dysfonction vasculaire à la MA. Le sexe pourrait également impacter sur la sévérité des lésions. Les statines ont été proposées en prévention de maladies neurodégénératives dont la MA. Leur intérêt est encore débattu mais ces molécules ont une action pléiotrope. Ce travail a pour objectif d'étudier l'impact des lésions microhémorragiques sur le déclin cognitif dans la MA, le rôle du sexe et la modulation pharmacologique par Atorvastatine, dans une perspective translationnelle,i.e. en considérant à la fois l'aspect expérimental chez l'animal et l'aspect clinique. Pour la partie expérimentale, nous avons étudié à partir d'un modèle original de MH chez les souris femelles saines et pathologiques. La MHC est créée par injection stéréotaxique de Collagénase (0,8|uUI/|iL). L'atorvastatine est administrée dans l'alimentation quotidienne des rongeurs(5mg/Kg/J). Le suivi était multimodal à trois temps différents : six semaines, six mois et douze mois après la chirurgie. Au plan clinique, nous avons étudié une base de données de patients atteints de la MA, suivis de façon standardisée. Notre travail a mis en évidence, dans une approche translationnelle, un impact cognitif et non cognitif des MHs, en présence ou non d'une maladie d'Alzheimer chez le sexe féminin. Nos résultats tendent à confirmer l'intérêt de l'atorvastatine dans la neuroprotection, grâce à ses effets pléiotropes. D'une manière générale,notre travail souligne, une fois de plus, l'intérêt d'une prise en charge personnalisée, et précoce de la MA.

Immunoglobulin A (IgA) is the most synthetized immunoglobulin in mammals. IgA has ambivalent properties: it is implicated in the mechanisms of defense against pathogens but also in the immune tolerance of commensal microbiota. However, IgA can develop pathogenic properties. In the first part of my thesis, we studied the pathogenic effects of IgA. IgA deposits are the main characteristic of IgA nephropathy (IgAN). IgAN physiopathology is not yet clearly understood. The hypothesis of a glycosylation defect is strongly adapted. This defect can be due to IgA polymerization or antigenicity. It can also induce shedding of CD89 (IgA Fc receptor) or other factors. We studied the effect of variable region altered affinity, the light chain substitution and the association of IgA with CD89 on the development of kidney lesions and impairment of kidney function in four mouse models followed up during 12 months. In addition, we studied the physico-chemical properties of 28 IgA purified from patients with dysglobulinaemia and 28 chimeric IgA produced by hybridomas. The effect of these properties on the propensity of IgA for mesangial deposition was explored. In the second part, we studied the immunomodulatory and anti-inflammatory properties conferred by the overexpression of human IgA in a mouse model with systemic lupus (MRL/lpr model). In the last part, we contributed to the characterization of a transgenic mouse model producing IgA class 2 and to the study of the effect of IgA2-mediated signaling on B lymphocyte development. Altogether, obtained results show the pathogenic effect of low affinity-IgA on the development of IgA nephropathy. In addition, different analyses showed that molecular stability but not glycosylation profile is the determining factor for IgA deposition. On the other hand, IgA expression in lupus-prone mice extended their survival, delayed the onset of auto-immunity and ameliorated kidney functions in these animals which supports IgA anti-inflammatory properties. The study of IgA2-mediated signaling in the transgenic model showed the inhibitory effect of IgA2 on the early development of several B cell sub-populations. All of these results show the multiple effects of IgA which contribute on one hand to the pathogenesis of a complex disease (IgAN) and on the other hand to protection from autoimmunity, demonstrating the complexity of interactions and the regulatory character of this immunoglobulin.; L’immunoglobuline A (IgA) est l’immunoglobuline la plus abondamment synthétisée chez les mammifères. Ses propriétés ambivalentes l’impliquent non seulement dans des fonctions de protection contre les agents pathogènes mais aussi dans des phénomènes de tolérance immunitaire vis-à-vis des germes commensaux du microbiote. Toutefois, les IgA peuvent développer des propriétés pathogènes. Dans la première partie de mon travail de thèse, nous avons étudié les effets pathogènes de l’IgA. Les dépôts d’IgA sur le mésangium sont la caractéristique de l’IgAN. La physiopathologie de cette maladie est mal connue. L’hypothèse d’un défaut de glycosylation de l’IgA est souvent retenue ; ce défaut peut être la cause de sa polymérisation et de son antigénicité, il peut aussi favoriser le clivage du récepteur CD89. Nous avons analysé l’effet du défaut d’affinité de la région variable des IgA, de la substitution de la chaîne légère ainsi que de l’association des IgA à leur récepteur, le CD89 sur l’induction des lésions et le dysfonctionnement rénal chez quatre modèles murins différents générés au laboratoire et suivis pendant 12 mois. Nous avons également étudié les propriétés physico-chimiques des IgA de 28 patients ayant une dysglobulinémie et de 28 IgA produites par des hybridomes ; la relation entre ces propriétés et la capacité des IgA à se déposer a été observée. Dans une seconde partie, nous avons étudié l’aspect immunomodulateur et les propriétés antiinflammatoires conférées par l’IgA humaine surexprimée chez un modèle murin de lupus systémique (souris MRL/lpr). Dans la dernière partie du travail, nous avons contribué à la caractérisation d’un modèle de souris transgénique exprimant l’IgA de classe 2 et à l’étude de l’effet de signalisation médiée par cette IgA2 sur le développement des populations lymphocytaires. L’ensemble de ces travaux a montré l’effet pathogène des IgA naturelles ayant une faible affinité sur le développement de la néphropathie à IgA ; ainsi les analyses des IgA des patients et des hybridomes montrent que c’est la stabilité moléculaire de préférence au profil de glycosylation qui joue un rôle crucial dans leur capacité de dépôt. L’expression des IgA humaines chez les souris lupiques a considérablement prolongé leur durée de vie et a ralenti la survenue de l’auto-immunité et de l’atteinte rénale ce qui témoigne du rôle anti-inflammatoire des IgA. L’étude du modèle murin exprimant l’IgA2 humaine a montré que la signalisation via l’IgA2 joue un rôle inhibiteur sur le développement précoce de certaines sous-populations de cellules B. L’ensemble de ces résultats montrent la multitude d’effets de l’IgA lui permettant d’intervenir d’une part dans la pathogenèse d’une maladie complexe (l’IgAN) et d’autre part dans la protection de l’auto-immunité, témoignant de la complexité des interactions mises en jeu et du caractère régulateur de cette immunoglobuline.

Immunoglobulin A (IgA) is the most synthetized immunoglobulin in mammals. IgA has ambivalent properties: it is implicated in the mechanisms of defense against pathogens but also in the immune tolerance of commensal microbiota. However, IgA can develop pathogenic properties. In the first part of my thesis, we studied the pathogenic effects of IgA. IgA deposits are the main characteristic of IgA nephropathy (IgAN). IgAN physiopathology is not yet clearly understood. The hypothesis of a glycosylation defect is strongly adapted. This defect can be due to IgA polymerization or antigenicity. It can also induce shedding of CD89 (IgA Fc receptor) or other factors. We studied the effect of variable region altered affinity, the light chain substitution and the association of IgA with CD89 on the development of kidney lesions and impairment of kidney function in four mouse models followed up during 12 months. In addition, we studied the physico-chemical properties of 28 IgA purified from patients with dysglobulinaemia and 28 chimeric IgA produced by hybridomas. The effect of these properties on the propensity of IgA for mesangial deposition was explored. In the second part, we studied the immunomodulatory and anti-inflammatory properties conferred by the overexpression of human IgA in a mouse model with systemic lupus (MRL/lpr model). In the last part, we contributed to the characterization of a transgenic mouse model producing IgA class 2 and to the study of the effect of IgA2-mediated signaling on B lymphocyte development. Altogether, obtained results show the pathogenic effect of low affinity-IgA on the development of IgA nephropathy. In addition, different analyses showed that molecular stability but not glycosylation profile is the determining factor for IgA deposition. On the other hand, IgA expression in lupus-prone mice extended their survival, delayed the onset of auto-immunity and ameliorated kidney functions in these animals which supports IgA anti-inflammatory properties. The study of IgA2-mediated signaling in the transgenic model showed the inhibitory effect of IgA2 on the early development of several B cell sub-populations. All of these results show the multiple effects of IgA which contribute on one hand to the pathogenesis of a complex disease (IgAN) and on the other hand to protection from autoimmunity, demonstrating the complexity of interactions and the regulatory character of this immunoglobulin., L’immunoglobuline A (IgA) est l’immunoglobuline la plus abondamment synthétisée chez les mammifères. Ses propriétés ambivalentes l’impliquent non seulement dans des fonctions de protection contre les agents pathogènes mais aussi dans des phénomènes de tolérance immunitaire vis-à-vis des germes commensaux du microbiote. Toutefois, les IgA peuvent développer des propriétés pathogènes. Dans la première partie de mon travail de thèse, nous avons étudié les effets pathogènes de l’IgA. Les dépôts d’IgA sur le mésangium sont la caractéristique de l’IgAN. La physiopathologie de cette maladie est mal connue. L’hypothèse d’un défaut de glycosylation de l’IgA est souvent retenue ; ce défaut peut être la cause de sa polymérisation et de son antigénicité, il peut aussi favoriser le clivage du récepteur CD89. Nous avons analysé l’effet du défaut d’affinité de la région variable des IgA, de la substitution de la chaîne légère ainsi que de l’association des IgA à leur récepteur, le CD89 sur l’induction des lésions et le dysfonctionnement rénal chez quatre modèles murins différents générés au laboratoire et suivis pendant 12 mois. Nous avons également étudié les propriétés physico-chimiques des IgA de 28 patients ayant une dysglobulinémie et de 28 IgA produites par des hybridomes ; la relation entre ces propriétés et la capacité des IgA à se déposer a été observée. Dans une seconde partie, nous avons étudié l’aspect immunomodulateur et les propriétés antiinflammatoires conférées par l’IgA humaine surexprimée chez un modèle murin de lupus systémique (souris MRL/lpr). Dans la dernière partie du travail, nous avons contribué à la caractérisation d’un modèle de souris transgénique exprimant l’IgA de classe 2 et à l’étude de l’effet de signalisation médiée par cette IgA2 sur le développement des populations lymphocytaires. L’ensemble de ces travaux a montré l’effet pathogène des IgA naturelles ayant une faible affinité sur le développement de la néphropathie à IgA ; ainsi les analyses des IgA des patients et des hybridomes montrent que c’est la stabilité moléculaire de préférence au profil de glycosylation qui joue un rôle crucial dans leur capacité de dépôt. L’expression des IgA humaines chez les souris lupiques a considérablement prolongé leur durée de vie et a ralenti la survenue de l’auto-immunité et de l’atteinte rénale ce qui témoigne du rôle anti-inflammatoire des IgA. L’étude du modèle murin exprimant l’IgA2 humaine a montré que la signalisation via l’IgA2 joue un rôle inhibiteur sur le développement précoce de certaines sous-populations de cellules B. L’ensemble de ces résultats montrent la multitude d’effets de l’IgA lui permettant d’intervenir d’une part dans la pathogenèse d’une maladie complexe (l’IgAN) et d’autre part dans la protection de l’auto-immunité, témoignant de la complexité des interactions mises en jeu et du caractère régulateur de cette immunoglobuline.

Neutrophils form the first line of defense against infectious agents. However, their uncontrolled activation may exacerbate certain inflammatory conditions such as cutaneous allergies. Our team has previously shown that Nrf2 transcription factor known for its antioxidant role, regulates skin inflammation in contact hypersensitivity (CHS). Thus, our work was carried out to evaluate in vitro the involvement of Nrf2 pathway in neutrophil functions and to identify Nrf2 role in neutrophil recruitment and activation in CHS.In vitro, we showed that the protein Nrf2 was highly expressed in bone marrow neutrophils. Nrf2 is functional in stimulated neutrophils: it activates the transcription of cytoprotective genes and downregulates that of inflammatory genes. Thus, pretreatment of neutrophils with an Nrf2 activator such as sulforaphane reduces the production of reactive oxygen species (ROS) in response to stimulation. In parallel, Nrf2 does not affect two key functions of neutrophil, phagocytosis and netosis.Finally, Nrf2 is essential for optimal migration of neutrophils toward chemokines. In CHS induced by the dinitrochlorobenzene (DNCB), Nrf2 indirectly regulates the recruitment of neutrophils, through regulation of skin oxidant stress and inflammatory pathways that are involved in chemokines production, including CCL2, CCL4 and CCL11. In addition, Nrf2 induces the up-regulation of scavenger CD36 in macrophages and thus increases their ability to eliminate apoptotic neutrophils leading to the resolution of inflammation.In conclusion, Nrf2 activation in neutrophils participates in the control of ROS production and migration. In addition, Nrf2 emerges as an important effector in the control of neutrophil recruitment and clearance during the skin inflammatory response to allergenic molecules. The demonstration of Nrf2 protective mechanisms leads us to suggest this protein as a new therapeutic target in the control of chronic skin inflammations., Les neutrophiles constituent une première ligne de défense contre les agents infectieux. En revanche, leur activation incontrôlée peut exacerber certaines pathologies inflammatoires telles que les allergies cutanées. Notre équipe a montré précédemment que le facteur de transcription Nrf2 connu pour son rôle anti-oxydant, régulait l’inflammation cutanée dans l’hypersensibilité de contact (HSC). Ainsi ce travail a été mené pour évaluer in vitro l’implication de la voie Nrf2 dans les fonctions des neutrophiles et pour identifier son rôle dans le recrutement et l’activation des neutrophiles dans l’HSC.In vitro, nous montrons que la protéine Nrf2 est fortement exprimée dans les neutrophiles de la moelle osseuse. Nrf2 est fonctionnelle dans les neutrophiles stimulés : il active la transcription de gènes cibles cytoprotecteurs et diminue celle des gènes de l’inflammation. Ainsi, le prétraitement des neutrophiles avec un activateur de Nrf2 tel que le sulforaphane, réduit la production des formes réactives de l’oxygène (FRO)en réponse à une stimulation. En parallèle, l’absence de Nrf2 ne semble pas affecter la phagocytose et la nétose, deux fonctions clés du neutrophile.Enfin, Nrf2 est indispensable pour une migration optimale des neutrophiles en réponse aux chimiokines.Au cours de l’HSC induite par le dinitrochlorobenzène (DNCB), Nrf2 régule indirectement le recrutement des neutrophiles, en contrôlant le stress oxydant cutané et les voies inflammatoires impliquées dans la production de chimiokines, notamment CCL2, CCL4 et CCL11. En outre, Nrf2 induit l’augmentation d’expression du scavenger CD36 dans les macrophages et augmente ainsi leur capacité à éliminer les neutrophiles apoptotiques pour initier la résolution de l’inflammation.En conclusion, l’activation de Nrf2 dans les neutrophiles participe au contrôle de la production des FRO et la migration. En outre, Nrf2 émerge comme un effecteur clé dans le contrôle du recrutement et de la clairance des neutrophiles au cours de la réponse inflammatoire cutanée aux molécules allergisantes. La mise en évidence de ces mécanismes protecteurs de Nrf2 nous permet de proposer cette protéine comme nouvelle cible thérapeutique dans le contrôle d’inflammations cutanées chroniques.

IgA nephropathy is the most frequent glomerulonephritis worldwide. It features mesangial immunoglobulin (Ig)A deposits and proteinuria, hematuria and glomerular histological lesions. In 25% patients, it evolves, within 20 years, towards the end stage renal disease. Microbial environment, through the interaction with mucosa, is believed to play a crucial role in the development of the disease. The objectives of my work were to evaluate the effect of the microbial compound lipopolysaccharide (LPS) on the production of the nephritogenic IgA in the mucosa of mice and on the development of IgA nephropathy in the murine model 1KI that spontaneously develops mesangial IgA deposits without the other signs of the disease. Our results and those previously published suggest that the chronic stimulation of mucosa by microbiota leads to the increased production of nephritogenic IgA in the mucosa. These IgA, thanks to a deficient mucosal receptor pIgR in patients with IgA nephropathy, may be abnormally routed in the blood. We also showed that LPS provokes hematuria in the 1KI mice, when they express a specific IgA receptor, CD89, on the surface of polymorphonuclear neutrophils. Altogether our findings highlight the impact of microbial environment on pIgR and on polymorphonuclear neutrophils and thus, potentially, on IgA nephropathy.; La maladie de Berger est la glomérulonéphrite la plus fréquente avec une estimation selon laquelle 1% de la population mondiale serait touchée. L’agent causal est une immunoglobuline (Ig)A anormale (polymérique et hypogalactosylée) qui se dépose dans le mésangium et provoque un dysfonctionnement rénal (protéinurie, hématurie) et des lésions glomérulaires. Dans 25% des cas, la maladie évolue sur 20 ans vers l’insuffisance rénale terminale. Des évidences, de plus en plus nombreuses, montrent que l’environnement microbien, en particulier bactérien, commensal ou pathogène, a un impact important sur le développement de la maladie. Au cours de ma thèse, j’ai d’abord étudié l’effet d’une molécule de la paroi bactérienne, le lipopolysaccharide (LPS), sur la production des IgA dans les muqueuses chez la souris normale. Les résultats que j’ai obtenus et ceux publiés permettent de proposer que la stimulation chronique des muqueuses par l’environnement microbien conduit à une augmentation de la production d’IgA néphrotoxiques, qui, du fait d’un déficit de leur récepteur pIgR mucosal, sont anormalement dirigées vers la circulation plûtôt que dans la lumière es muqueuses. Dans une seconde partie de mon travail, j’ai étudié l’effet du LPS sur le développement de la maladie de Berger dans un modèle de souris 1KI. Ces souris génétiquement modifiées produisent de l’IgA humaine et développent spontanément des dépôts mésangiaux d’IgA mais n’ont pas de protéinurie, d’hématurie ou de lésions glomérulaires. Nos résultats montrent que le LPS provoque une forte hématurie dans les souris 1KI lorsque celles-ci expriment le récepteur des IgA humaines, CD89, à la surface des polymorphonucléaires neutrophiles. En conclusion, mon travail de thèse a permis de mettre en lumière un impact de l’environnement microbien sur pIgR et sur les polymorphonucléaires neutrophiles dont la déficience ou l’activation pourrait contribuer au développement de la maladie de Berger.

Résumé en anglais non fourni; Les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington sont des pathologies progressives qui affectent le système nerveux, conduisant à la mort de certaines cellules nerveuses. Toutes ces maladies se caractérisent par la perte progressive de neurones dans des régions plus ou moins localisées du système nerveux, entraînant des complications cognitives, motrices ou perceptives. La MP est caractérisée par une dégénérescence sélective et progressive des neurones dopaminergiques situés dans la substance noire pars compacta (SNc), et de leurs terminaisons nerveuses qui normalementlibèrent la dopamine dans le striatum. Bien que les causes exactes de la MP soient inconnues, de nombreuses études ont démontré le rôle important du stress oxydatif dans la dégénérescence des neurones dopaminergiques. D’ailleurs, un niveau élevé de radicaux libres est observé dans le cerveau de patients post-mortem. Ces observations suggèrent que les protéines qui jouent un rôle dans la protection des neurones contre les effets du stress oxydatif peuvent représenter des cibles thérapeutiques intéressantes. En effet, pour maintenir l'équilibre d'oxydo-réduction, les cellules recrutent plusieurs enzymes réductrices dont des membres de la famille des sélénoprotéines. Des résultats obtenus dans notre laboratoire ont montré que la sélénoprotéine T (SelT), une nouvelle sélénoprotéine identifiée dans les cellules nerveuses dans notre laboratoire, est fortement exprimée dans les conditions de dégénérescence des neurones suite à un stress oxydant, et exerce un rôle neuroprotecteur. Ce rôle est assuré par son site actif contenant une cystéine et une sélénocystéine. Le but de ce travail de thèse était de valider l’utilisation d’un peptide nommé PSELT contenant le coeur actif de la SelT en tant que traitement neuroprotecteur dans la MP. Le traitement des cellules de neuroblastome SH-SY5Ypar le peptide PSELT réduit significativement les niveaux des radicaux libres et stimule la survie cellulaire en inhibant l’apoptose. Le PSELT semble traverser la membrane plasmique pour exercer son effet. In vivo, l’administration intranasale du PSELT protège les neurones et les fibres dopaminergiques dans un modèle de la MP chez la souris traitée par le 1-méthyl-4-phényl-1,2,3,6-tétrahydropyridine (MPTP). Le peptide PSELT augmente le taux de la tyrosine hydroxylase et inhibe l’apoptose, ce qui aboutit à une amélioration des troubles moteurs induits par le MPTP chez les animaux. L’ensemble de ces résultats montrent pour la première fois qu’un peptide issu de la SELT, le PSELT, est capable de protéger les neurones dopaminergiquesin vitro et in vivo et d’améliorer l’activité motrice des animaux modèles de la MP, ouvrant la voie au développement d’une nouvelle thérapie de neuroprotection pour la MP.

Major depression is a complex disorder characterized by behavioral and cognitive impairments triggered by various factors including genetic predispositions, stress and environment. The pathophysiology of depression is poorly understood. Numerous evidence suggests that neuroinflammation is associated with depression. Alternative therapeutic strategies are needed and "positive" life experiences could be an efficient way to help the remission of the disorder. To study the potential antidepressant effects of such “positive” living conditions, we used the enriched environment (EE) paradigm on mice. The aim of our work was to fully characterize the antidepressant and anti-inflammatory effects of EE in a well-characterized murine model of depression-like behavior induced by long-term administration of corticosterone. We showed that EE efficiently reverses the anxiety/depression‐like state of mice and reduces neuroinflammation. Moreover, we identified the adipokine Adiponectin as a key player in the beneficial effects of EE. We reported that increased levels of Adiponectin in the brain led to microglia phenotype and activation state regulation, thus reducing global brain inflammation in mice. Indeed, the anti-inflammatory and antidepressants effects of EE are abolished in Adiponectin deficient mice. We demonstrated that anti-inflammatory actions of Adiponectin on microglia is mediated through the Adiponectin Receptor 1. Those results highlight the key role of the adiponergic system in the treatment of psychiatric disorders. Therefore, we tested the effect of AdipoRon, a potent Adiponectin receptors 1 and 2 agonist on corticosterone-treated mice. AdipoRon successfully reversed the corticosterone-induced depression-like state in mice. AdipoRon exerted its pleiotropic actions on various systems including hippocampal neurogenesis, serotonergic neurotransmission and neuroinflammation, which can explain its antidepressant properties. Together, our findings bring insight into the beneficial effects of "positive" life experiences in depression and neuroinflammation, highlight the pivotal role of Adiponectin pathway and emphasizes that AdipoRon or other Adiponectin receptor agonist may constitute a promising novel antidepressant.; La dépression est une pathologie multifactorielle induisant des troubles psychiques et physiques. De nouvelles thérapies visant à enrichir l’environnement des patients par des activités physiques, sociales et cognitives aident à la rémission en complément des traitements pharmacologiques. Cependant les bases moléculaires sous-jacentes aux bénéfices observés dans ces thérapies sont méconnues. C’est dans ce contexte que nous avons étudié les effets de ces thérapies via la mise en place d’un modèle murin d’environnement enrichi (EE). L’objectif de ma thèse a été d’évaluer les effets antidépresseurs de l’EE sur un modèle murin de dépression et d’identifier une nouvelle cible thérapeutique. J’ai montré que l’administration chronique de corticostérone induit un état dépressif et une neuroinflammation qui peuvent être réversés par l’EE. De plus, mes travaux ont mis en évidence, l'adiponectine (ApN), comme étant un acteur clef des effets de l'EE. J’ai montré que l’EE via l’ApN était capable de limiter la neuroinflammation. Par ailleurs, la caractérisation de souris n’exprimant pas l’ApN a montré que ces souris étaient insensibles en partie aux effets de l’EE. Par la suite, je me suis intéressée à la voie de signalisation de l’ApN impliquée dans ses effets anti-inflammatoires, j’ai montré que l’ApN inhibe l’activation de la microglie en se liant à son récepteur AdipoR1. Enfin, j’ai testé l’effet de l’AdipoRon, un agoniste des récepteurs de l’adiponectine, sur des souris traitées par la corticostérone. J’ai montré que l’AdipoRon réduisait l’état « dépressif » de ces souris. Mon travaille suggère que les effets antidépresseurs de l’AdipoRon sont dus à sa pléiotropie car il agit simultanément sur différents systèmes altérés dans la dépression dont la neurogenèse hippocampique, la neurotransmission sérotoninergique et la neuroinflammation. Pour conclure ce travail met en avant les effets bénéfiques de l’EE sur la dépression et la neuroinflammation. De plus, ils identifient l’ApN et sa voie de signalisation comme de nouvelles cibles prometteuses dans le traitement de la dépression.