Soutenances autorisées pour l'ED ED 497 NBISE

Caractérisatiοn des cibles de miarns sensibilisateurs à l'actiοn de la chimiοthérapie en vue de la prοpοsitiοn de nοuvelles stratégies thérapeutiques dans les cancers de l'οvaire (Sensimirs)

Doctorant·e: BROCHEN Celia
Direction de thèse: DENOYELLE Christophe (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 06/02/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance: Caen
Rapporteurs de la thèse: BARIL PATRICK Maître de conférences HDR Université d'Orléans
COUDERC BETTINA Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
Membres du jurys: BARIL PATRICK, Maître de conférences HDR, Université d'Orléans
CARREIRAS FRANCK, , Université de Cergy-Pontoise
COUDERC BETTINA, , Université de Toulouse 3 - Paul Sabatier
DENOYELLE Christophe, Maître de conférences HDR, Université de Caen Normandie (UCN)
VERGNAUD JULIETTE, Maître de conférences HDR, Université Paris-Saclay
VILLEDIEU MARIE, , Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: Bien que la majorité des patientes atteintes d’un cancer de l’ovaire répondent initialement à une chimiothérapie à base de platine, la plupart d’entre-elles rechutent et développent une chimiorésistance, conduisant à une faible survie à 5 ans. Dans ce contexte, il est important de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la chimiorésistance pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. Dans ce contexte, un criblage fonctionnel d’une banque de microARNs (miARNs) a permis d’identifier plusieurs miARNs qui sensibilisent deux lignées cancéreuses ovariennes chimiorésistantes (IGROV1-R10 et SKOV3) à l’action du cisplatine, dont le miR-3192-5p qui induit une mort cellulaire massive par apoptose et qui n’a jamais été précédemment étudié. L’action chimiosensiblisatrice de ce miARN a été ensuite validée sur une troisième lignée cancéreuse ovarienne chimiorésistance (OAW42-R). En utilisant une approche combinant bioinformatique et étude fonctionnelle, nous avons observé que le miR-3192-5p module l’expression de plusieurs protéines impliquées dans les mécanismes de réponses aux dommages et de réparation de l’ADN. Parmi ces cibles, nous avons démontré que la protéine ERCC1 est un déterminant de l’action chimiosensibilisatrice du miR-3192-5p dans les lignées cancéreuses ovariennes IGROV1-R10 et OAW42-R. Des résultats préliminaires montrent que la sensibilisation des cellules SKOV3 à l’action du cisplatine pourrait être reliée à l’inhibition de CHEK1, dont l’expression est diminuée en réponse au miR3192-5p. En résumé, ces travaux ont permis d’identifier de nouveaux miARNs impliqués dans la chimiorésistance des cancers de l’ovaire, et de caractériser plus précisément le rôle du miR-3192-5p et de certaines cibles impliquées dans son action chimiosensibilisatrice, ouvrant ainsi vers la proposition de nouvelles stratégies thérapeutiques pour améliorer la prise en charge de ces cancers.
Abstract: Although the majority of ovarian cancer patients initially respond to platinum-based chemotherapy, most of them relapse and develop chemoresistance, leading to poor 5-year survival. In this context, it is important to understand the molecular mechanisms involved in chemoresistance in order to develop new therapeutic approaches. In this context, a functional screening of a miRNA library identified several microRNAs (miRNAs) that sensitize two chemoresistant ovarian cancer lines (IGROV1-R10 and SKOV3) to the action of cisplatin, including miR-3192-5p, which induces massive cell death by apoptosis and has never been previously studied. The chemosensitizing effect of this miRNA was then validated on a third chemoresistant ovarian cancer line (OAW42-R). Using an approach combining bioinformatics and functional study, we observed that miR-3192-5p modulates the expression of several proteins involved in DNA damage response and repair mechanisms. Among these targets, we have demonstrated that the ERCC1 protein is a key determinant of the chemosensitizing effect of miR-3192-5p in the IGROV1-R10 and OAW42-R ovarian cancer lines. Preliminary results show that sensitization of SKOV3 cells to cisplatin action may be related to inhibition of CHEK1, whose expression is decreased in response to miR-3192-5p. In summary, this work has enabled us to identify new miRNAs involved in chemoresistance in ovarian cancers, and to characterize more precisely the role of miR-3192-5p and certain targets involved in its chemosensitizing action, opening the way to the proposal of new therapeutic strategies to improve the management of these cancers.

Μοdulatiοn pharmacοlοgique de la Vasοpressine dans l'insuffisance cardiaque chrοnique et l'insuffisance cardiaque aigue décοmpensée

Doctorant·e: STEPHAN Yohan
Direction de thèse: MULDER PAUL (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 23/01/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie UFR Santé amphi Velours 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse: LOPEZ ANDRES NATALIA
PESCHANSKI NICOLAS UNIVERSITE RENNES 1
Membres du jurys: LLORENS-CORTES CATHERINE, , COLLEGE DE FRANCE
LOPEZ ANDRES NATALIA, ,
MULDER PAUL, , Université de Rouen Normandie (URN)
PESCHANSKI NICOLAS, , UNIVERSITE RENNES 1
PREVOST GAETAN, , Université de Rouen Normandie (URN)
TISSIER RENAUD, , UNIVERSITE PARIS 12 VAL DE MARNE

Résumé: L’insuffisance cardiaque chronique est une pathologie avec un déclin progressif. Elle peut être cependant entrecoupé par des épisodes d’aggravations aigus appelé décompensation aiguë de l’insuffisance cardiaque chronique. Elle est la première cause d’hospitalisation non planifiée chez les patients de plus de 65 ans. Ces épisodes sont caractérisés par une diminution brutale de la fonction cardiaque suivi par une récupération incomplète de cette dernière. Ces épisodes entrainent un mauvais pronostic pour les patients déclenchant ces épisodes. Les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués sont actuellement très peu connus et très peu étudiés. Cependant, depuis 2016, il existe un modèle murin innovant mimant parfaitement des deux phases caractéristiques de la décompensation aiguë de l’insuffisance cardiaque développé au laboratoire. La vasopressine, ou hormone anti-diurétique, est une hormone produite par l’hypothalamus et ayant une action de vasoconstriction et de rétention d’eau via les aquaporines de type 2. Depuis de nombreuses années, il a été démontré que le taux plasmatique de vasopressine est augmenté dans l’insuffisance cardiaque congestive. L’hypothèse de notre travail de recherche correspond à une importante implication de la vasopressine dans les épisodes de décompensation au vu de ces fonctions délétères. Pour cela, nous avons décidé de cibler la vasopressine par deux stratégies thérapeutiques, par des antagonistes aux récepteurs de la vasopressine et par un aptamère, dans notre modèle de décompensation aiguë de l’insuffisance cardiaque chronique.
Abstract: Chronic heart failure is a pathology with a progressive decline. However, it can be interspersed with episodes of acute worsening known as acute decompensation of chronic heart failure. It is the leading cause of unplanned hospitalization in patients over 65. These episodes are characterized by a sudden reduction in cardiac function followed by incomplete recovery. These episodes lead to a poor prognosis for the patients who trigger them. Very little is currently known about the cellular and molecular mechanisms involved, and very few studies have been carried out. However, since 2016, there has been an innovative mouse model that perfectly mimics the two characteristic phases of acute heart failure decompensation developed in the laboratory. Vasopressin, or anti-diuretic hormone, is a hormone produced by the hypothalamus that acts to vasoconstrict and retain water via type 2 aquaporins. It has been shown for many years that plasma levels of vasopressin are increased in congestive heart failure. The hypothesis of our research work is that vasopressin plays an important role in episodes of decompensation, given its deleterious functions. We therefore decided to target vasopressin using two therapeutic strategies, vasopressin receptor antagonists and an aptamer, in our model of acute decompensation of chronic heart failure.

Etude de l'influence des anesthésiques intraveineux sur la crοissance tumοrale et la répοnse aux traitements du gliοbastοme : évaluatiοn in vivο et in vitrο

Doctorant·e: MONTHE SAGAN Kelly
Direction de thèse: BERNAUDIN MYRIAM (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 19/01/2024 à 13:00
Lieu de la soutenance: GIP CYCERON, Boulevard Henry BECQUEREL, 14000 Caen
Rapporteurs de la thèse: BELOEIL HELENE UNIVERSITE RENNES 1
GARCION EMMANUEL Université d'Angers
Membres du jurys: BELOEIL HELENE, , UNIVERSITE RENNES 1
BERNAUDIN MYRIAM, , Université de Caen Normandie (UCN)
GARCION EMMANUEL, , Université d'Angers
PERES Elodie, , Université de Caen Normandie (UCN)
PLAUD BENOIT, , Université Paris Cité

Résumé: Les glioblastomes (GB) sont les tumeurs cérébrales primitives de l’adulte les plus agressives. Le traitement associe la chirurgie, la radiothérapie (RT) et la chimiothérapie (CT). Il existe actuellement une forte interrogation sur les effets de l’anesthésie, utilisée lors de la chirurgie, sur la progression tumorale et la réponse aux traitements anticancéreux. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de thèse qui a visé à évaluer les effets des anesthésiques intraveineux, notamment le propofol et le rémifentanil, sur les cellules de GB traitées ou non par CT ou RT. Afin de répondre à cette problématique, des approches in vitro et in vivo ont été menées. Tout d’abord, in vitro, des cellules de GB (C6, GL261, U251) ont été exposées à différentes concentrations de propofol et de rémifentanil. Les effets de ces anesthésiques sur la survie et la motilité des cellules ainsi que sur leur réponse aux traitements CT (témolozomide, TMZ) ou RT (rayons X, 2 Gy) ont été étudiés par des tests de clonogénicité et de blessure. In vivo, les effets du propofol associé ou non au rémifentanil ont été évalués dans des modèles orthotopiques de GB réalisés chez le rat (C6) ou la souris (GL261) traité ou non par RT. Un suivi longitudinal du volume tumoral a été fait par imagerie IRM. Ainsi, les travaux menés in vitro sur les lignées cellulaires de GB soulignent que le propofol réduit la survie des cellules. Ce travail démontre également pour la 1ère fois que l’association des traitements RT et propofol est plus efficace que la RT seule, et que le propofol pourrait avoir un effet radiosensibilisant sur les cellules de GB. Le rémifentanil ne semble pas avoir, quant à lui, d’effet sur les cellules de GB mais pourrait réduire les effets du propofol sur ces cellules. De plus, in vivo, des études préliminaires réalisées sur différents modèles orthotopiques de GB (C6, GL261) ne montrent pas d’effet significatif du propofol et du rémifentanil sur la croissance tumorale et l’efficacité de la RT. En conclusion, ces travaux de thèse soulignent que le propofol pourrait avoir un double intérêt pour la prise en charge de GB : anesthésique lors de la biopsie ou l’exérèse tumorale mais aussi en tant qu’adjuvant aux traitements conventionnels, en particulier la RT, afin d’en augmenter l’efficacité. D’autres études précliniques sont nécessaires pour confirmer les effets du propofol dans d’autres modèles précliniques de GB et une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents.
Abstract: Glioblastomas (GB) are the most aggressive primary brain tumors of adults. Treatment combines surgery, radiotherapy (RT) and chemotherapy (CT). There are currently strong questions about the effects of anesthesia, used during surgery, on tumor progression and response to anticancer treatments. In this context, the thesis work aimed to evaluate the effects of intravenous anesthetics, in particular propofol and remifentanil, on GB cells treated or not by CT or RT. In order to address this issue, in vitro and in vivo approaches have been carried out. First, in vitro, GB cells (C6, GL261, U251) were exposed to different concentrations of propofol and remifentanil. The effects of these anesthetics on cell survival and motility as well as their response to CT (temolozomide, TMZ) or RT (X-ray, 2 Gy) were studied by clonogenicity and wound healing assays. In vivo, the effects of propofol associated or not with remifentanil were evaluated in orthotopic models of GB realized in rats (C6) or mice (GL261) treated or not by RT. Longitudinal monitoring of tumor volume was done by MRI imaging. Thus, in vitro studies on GB cell lines highlight that propofol reduces cell survival. This work also demonstrates for the first time that the combination of RT and propofol treatments is more effective than RT alone, and that propofol could have a radiosensitizing effect on GB cells. Remifentanil does not seem to have any effect on GB cells but could reduce the effects of propofol on these cells. Furthermore, in vivo, preliminary studies performed on different orthotopic models of GB (C6, GL261) do not show a significant effect of propofol and remifentanil on tumor growth and the effectiveness of RT. In conclusion, this thesis work highlights that propofol could have a dual benefit for the management of GB: as an anesthetic during biopsy or tumor excision but also as an adjuvant to conventional treatments, in particular RT, in order to increase its effectiveness. Further preclinical studies are needed to confirm the effects of propofol in other preclinical models of GB and a better understanding of the underlying mechanisms.

Μaturité οbjective des pοissοns par l'histοlοgie quantitative

Doctorant·e: SAUGER Carine
Direction de thèse: KELLNER Christele (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 12/01/2024 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Caen Campus 1 (Amphi Vaiquelin)
Rapporteurs de la thèse: PAULY DANIEL University of British Columbia
TELETCHEA FABRICE Maître de conférences HDR Université de Lorraine
Membres du jurys: DUBROCA LAURENT, Cadre de recherche, IFREMER
FOLLESA MARIA CRISTINA, , CAGLIARI - UNIVERSITA DEGLI STUDI DI
KELLNER CHRISTELE, Maître de conférences HDR, Université de Caen Normandie (UCN)
PAULY DANIEL, , University of British Columbia
PLANCOULAINE Benoit, , Université de Caen Normandie (UCN)
TELETCHEA FABRICE, Maître de conférences HDR, Université de Lorraine

Résumé: En Europe, le suivi et la gestion des stocks de poissons reposent sur l’acquisition de données récoltées annuellement lors de campagnes en mer. Un des paramètres biologiques analysé est la phase de maturité sexuelle des individus afin d’évaluer la proportion d’individus capables de se reproduire. Cette mesure permet le calcul d’indices tels que la longueur ou l’âge auquel 50% des individus atteignent la maturité sexuelle (L50 ou A50), indices utilisés dans la mise en place des indicateurs que sont la biomasse reproductrice du stock (SSB), le rapport potentiel de frai (SPR) ou encore les Longueurs Minimales de Captures (LMC). Classiquement, la détermination de la phase de maturité repose sur l’observation de critères macroscopiques tels que l’aspect général de la gonade, sa couleur et sa texture, rendant l’évaluation subjective et source d’erreurs. Cette thèse propose une approche pour déterminer avec précision la maturité sexuelle chez les femelles, en s’appuyant sur des critères objectifs et quantifiables des structures histologiques de la gonade, et en ayant recours à l’apprentissage automatique pour faciliter l’analyse des échantillons provenant des campagnes de suivi. Plusieurs espèces d’intérêt commercial ont été étudiées : la plie (Pleuronectess platessa), le rouget barbet de roche (Mullus surmuletus), la cardine franche (Lepidorhombus whiffiagonis) et la cardine quatre taches (Lepidorhombus boscii). Le premier objectif était de préciser la description cellulaire de l’ovogenèse de ces espèces peu décrites et de réaliser des lexiques descriptifs de l’histologie ovarienne de chaque espèce. Dans un deuxième temps, une étude stéréologique a permis de quantifier les structures présentes dans la gonade des femelles pour déterminer la phase de maturité. La fiabilité et la reproductibilité de la lecture stéréologique a été éprouvée par une calibration inter-agents, mais également sur des coupes réalisées à différents niveaux des deux ovaires. Cette méthode a permis le suivi de l’ovogenèse des espèces pendant un an et a soulevé la difficulté d’estimer sans biais la phase de maturité des individus en dehors des saisons de reproduction. Les L50 et A50 en stéréologie ont été calculés et comparés aux valeurs classiquement obtenues par observation des critères macroscopiques. Pour P. platessa : L50 stéréo = 20.6 cm et A50 stéréo = 1.3 ans contre la littérature donnant L50 macros = 20.9 cm et A50 macros = 3 ans. M. surmuletus : L50 stéréo = 22.9 cm et A50 stéréo = 1.5 ans contre la littérature donnant L50 macros = 16.9 cm et A50 macros = 1 an. L. whiffiagonis : L50 stéréo = 20 cm et A50 stéréo = 2.1 ans contre la littérature donnant L50 macros = 24 cm et A50 macros = 2 ans. Si l’analyse stéréologique s’est avérée fiable pour suivre la maturité pendant les saisons de reproduction, le comptage des structures histologique reste difficile à mettre en œuvre dans le cadre de suivis réguliers. C’est pourquoi les bases de données acquises dans le cadre de cette thèse ont été utilisées pour la mise en place d’un modèle d’apprentissage profond (deep learning) pour automatiser l’identification des cellules, obtenant 77% d’accord sur phase de maturité avec la stéréologie. Déterminer de manière fiable la phase de maturité des individus permet à court terme le suivi des populations dans leur environnement. À plus long terme cette donnée sera également utile pour évaluer et décrire l’impact de pressions diverses sur ces mêmes populations dans un objectif d’appliquer des règles de gestions durables adaptées aux stocks exploités.
Abstract: In Europe, fish stock management and assessment rely on data collected yearly during scientific campaigns. One biological parameter that is assessed is the sexual maturity phase, used to estimate the portion of spawning capable indivudals. This parameter is used in the computation of indexes such as the length or age at which 50% of the population has reached sexual maturity (L50 or A50), indexes used to set up indicators such as the Spawning Stock Biomass (SSB), the Spawning Potential Ratio (SPR) or the Minimul Legal Length (MLL). Classically, maturity phase determination is based on the visual observation of macroscopic criteria such as the general aspect of the gonad, its color and its texture, making the assessment subjective and error-prone. This PhD suggests an approach to determine accurately sexual maturity in females, while relying on objective criteria and quantifiable histological ovarian structures and using machine learning to facilitate sample analysis from offshore beam trawl surveys. Multiple species of commercial interest were studied : the plaice (Pleuronectess platessa), the striped red mullet (Mullus surmuletus), the megrim (Lepidorhombus whiffiagonis) and the four spot megrim (Lepidorhombus boscii). The first objective was to clarify cellular oogenesis descriptions for these species possessing little data and produce descriptive lexicons of their respective ovarian histology. Secondly, a seterological study allowed for the quantification of cellular structures found within the female gonad to determine a maturity phase. The reliability and reproducibility of these stereological readings was proven through multi-agent calibrations, but also through the sampling of sections at different levels of both ovaries. This method allowed for a monitoring of the oogenesis cycle of these species for a year and highlighted the difficulty of estimating without bias the maturity phase of individuals outside of the spawning period. The L50 and A50 in stereology were estimated and compared with values obtained through the more classical method by observing macroscopic criteria. For P. platessa : L50 stereo = 20.6 cm and A50 stereo = 1.3 yo against the literature with L50 macros = 20.9 cm and A50 macros = 3 yo. M. surmuletus : L50 stereo = 22.9 cm and A50 stéréo = 1.5 yo against the literature with L50 macros = 16.9 cm and A50 macros = 1 yo. L. whiffiagonis : L50 stereo = 20 cm and A50 stereo = 2.1 yo against the literature with L50 macros = 24 cm and A50 macros = 2 yo. Though stereological analysis was proven reliable when estimating sexual maturity during spawning periods, the counting of the histological structures isn’t easily implemented in the framework of regular monitorings. This is why the data acquired during this PhD was implemented into a deep learning algorithm to automate cellular identifications, yielding 77% of agreement for the maturity phase with stereology. Estimating a reliable maturity phase of individuals allows for a short term monitoring of populations in their environment. In the long term, this data will also be useful to evaluate / describe the impact of various pressures on these same populations with the aim to set sustainable regulations for exploited stock species.

Etude préclinique évaluant l'utilisatiοn de la fractiοn vasculaire strοmale et les cellules sοuches dérivées de tissu adipeux dans le traitement des myοsites.

Doctorant·e: PILEYRE Baptiste
Direction de thèse: DUBUS ISABELLE (Directeur·trice de thèse)
MARTINET JEREMIE (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance: 22/12/2023 à 10:30
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie UFR Santé 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse: MAGALON JEREMY Aix-Marseille université
VILQUIN JEAN-THOMAS Sorbonne Universite
Membres du jurys: BARDOR MURIEL, , Université de Rouen Normandie (URN)
BENVENISTE OLIVIER, , Sorbonne Universite
DUBUS ISABELLE, , Université de Rouen Normandie (URN)
MAGALON JEREMY, , Aix-Marseille université
MARTINET JEREMIE, , Université de Rouen Normandie (URN)
VILQUIN JEAN-THOMAS, , Sorbonne Universite

Résumé: Les myosites représentent un ensemble de maladies musculaires auto-immunes touchant les muscles squelettiques et conduisant à des atteintes graves. Si la plupart des patients répondent aux traitements conventionnels, certains restent réfractaires. La fraction vasculaire stromale (FVS), fraichement extraite du tissu adipeux, ou les cellules souches en dérivant (ADSC) par culture d’amplification ont montré des résultats prometteurs dans différentes pathologies auto-immunes et pourraient permettre la prise en charge de ces patients. Afin d’évaluer leur potentiel et d’étudier les mécanismes d’action de ces thérapies, nous avons réalisé des études précliniques in vitro et in vivo. Pour cela, nous avons caractérisé et utilisé un modèle murin de myosites, la souris NOD Icos-/-, présentant des atteintes musculaires spontanées associées à des infiltrats leucocytaires importants. Afin de se rapprocher de l’utilisation autologue de ces thérapies, nous avons réalisé des greffes syngéniques de FVS et d’ADSC dans ce modèle. Nous avons pu observer un ralentissement de l’évolution de la symptomatologie, une réduction de la perte de force musculaire ainsi qu’une diminution de l’atrophie musculaire in vivo. Nous avons mis en évidence une meilleure efficacité des ADSC, en particulier lors des tests in vitro. Ces tests réalisés avec des cellules de donneurs, évaluant l’efficacité de la régénération (test de formation de colonies fibroblastiques) et l’effet immunomodulateur (test d’inhibition de la prolifération lymphocytaire), ont permis de démontrer l’effet dose-dépendant de ces thérapies ainsi que la supériorité des ADSC à la fois en termes d’efficacité maximale et de dose inhibitrice de 50% de l’effet immunomodulateur. Ils nous ont aussi permis d’identifier des marqueurs prédictifs des effets prolifératif (CD90, CD105 ou encore le taux élevé de cellules souches hématopoïétiques) et immunomodulateur (CD73 ou le taux de macrophages) de ces thérapies. L’ensemble de ces éléments démontrent le potentiel de ces thérapies dans le traitement des myosites et l’intérêt d’investiguer leur effet au travers d’essais cliniques.
Abstract: Myositis is a group of autoimmune muscular diseases affecting skeletal muscles, leading to severe damage. While most patients respond to conventional treatments, some remain refractory. The stromal vascular fraction (SVF), freshly extracted from adipose tissue, or stem cells derived from it (ADSC) by expansive culture have shown promising results in various autoimmune pathologies and could enable the management of these patients. To assess their potential and study the mechanisms of action of these therapies, we carried out preclinical studies in vitro and in vivo. To this end, we characterized and used a mouse model of myositis, the Icos-/- NOD mouse, showing spontaneous muscle damage associated with extensive leukocyte infiltrates. To be closer of the autologous use of these therapies, we performed syngeneic transplants of FVS and ADSC in this model. We observed a slowdown in the progression of symptoms, a reduction in the loss of muscle strength and a decrease in muscle atrophy in vivo. We have demonstrated a greater efficacy of ADSCs, particularly in in vitro assays. These tests, carried out with donor cells and assessing regenerative efficacy (fibroblast colony forming unit assay) and immunomodulatory effect (lymphocyte proliferation inhibition assay), demonstrated the dose-dependent effect of these therapies, as well as the superiority of ADSCs in terms of both maximum efficacy and 50% inhibitory dose of the immunomodulatory effect. They also enabled us to identify markers predictive of the proliferative (CD90, CD105 or high hematopoietic stem cell count) and immunomodulatory (CD73 or macrophage count) effects of these therapies. All these elements demonstrate the potential of these therapies in the treatment of myositis, and the interest of investigating their effect through clinical trials.

Ιmagerie cérébrale des mécanismes de cοntrôle inhibiteur dans le trοuble οbsessiοnnel cοmpulsif

Doctorant·e: VANDEVELDE Anais
Direction de thèse: DOLLFUS SONIA (Directeur·trice de thèse)
GAGNEPAIN PIERRE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 21/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Caen
Rapporteurs de la thèse: BELZUNG CATHERINE Universite de Tours
POLOSAN MIRCEA Universite Grenoble Alpes
Membres du jurys: BELZUNG CATHERINE, , Universite de Tours
DOLLFUS SONIA, , CHU de Caen
GAGNEPAIN PIERRE, , Université de Caen Normandie (UCN)
POLOSAN MIRCEA, , Universite Grenoble Alpes

Résumé: Le trouble obsessionnel compulsif (TOC) se caractérise par des comportements compulsifs et des habitudes inadaptées, ainsi que des pensées obsessionnelles. Ces manifestations ont pour point commun d’être incontrôlables. Les bases neuro-fonctionnelles de ce défaut de contrôle, surtout concernant les obsessions, restent pourtant largement méconnues et incomprises. Après une revue des approches historiques du TOC, nous présenterons les théories neurocognitives qui ont associé le TOC à deux dysfonctionnements essentiels des mécanismes de contrôle : un déséquilibre des comportements dirigés vers un but au profit de réponses comportementales automatiques dépendantes du striatum et un défaut des mécanismes de contrôle inhibiteur dépendant des régions préfrontales. Cependant, ces théories se sont principalement focalisées sur les symptômes compulsifs, développant des outils permettant leur modélisation mais laissant de côté les mécanismes explicatifs des obsessions. En effet, les outils actuels issus de la psychologie ou des neurosciences cliniques permettent l’étude de certaines caractéristiques de la pensée obsessionnelle mais peinent à modéliser d’autres aspects fondamentaux des obsessions : leur caractère intrusif, involontaire, inattendu, déclenché par un stimulus et nécessitant un effort de contrôle. Nous introduirons ensuite le paradigme Think/ No-think qui permet de modéliser la pensée intrusive et d’étudier ses bases neurofonctionnelles. Ce paradigme constituera le cœur d’une première étude d’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf) menée chez 24 patients souffrant de TOC et 24 participants contrôle. Les résultats de cette étude montrent une altération de la fonction de régulation inhibitrice descendante du cortex préfrontal dorsolatéral sur le striatum chez les patients souffrant de TOC lors de la présence de pensées intrusives. Contrairement aux sujets sains, les patients souffrant de TOC ne régulaient pas, de manière adaptative, la réactivation non désirée des traces mnésiques intrusives dépendantes du striatum. Les analyses de la connectivité effective ont révélé que l’hyperactivité striatale résultait d'un défaut de contrôle inhibiteur préfrontal lors des scènes intrusives et était corrélée à la gravité des symptômes obsessionnels. Nous exposerons ensuite les résultats d’une deuxième étude basée sur une méta-analyse de la littérature des études d’IRMf investiguant les modifications cérébrales de sous-domaines spécifiques de l'inhibition chez les patients souffrant de TOC, dans laquelle nous avons séparé la régulation des réponses cognitives et attentionnelles, de la régulation des comportements moteurs. Les résultats de cette seconde étude étayent l’idée selon laquelle un défaut de fonctionnement des réseaux cérébraux associés aux mécanismes d’inhibition cognitive, mais pas motrice, serait central dans l’expression des symptômes obsessionnels et compulsifs. Dans la discussion de cette thèse, nous développerons l’idée selon laquelle le défaut d’inhibition cognitive renforcerait non seulement la présence d’obsessions et leur interférence, mais limiterait également le désengagement des réponses automatiques et habituelles dépendantes du striatum. Ce phénomène accentuerait le déséquilibre entre le système des habitudes et le système orienté vers un but, ce qui, selon les théories actuelles sur le TOC, favoriserait le développement de comportements compulsifs. Enfin, nous mettrons en perspective cette idée avec les traitements non médicamenteux du TOC.
Abstract: Obsessive-Compulsive Disorder (OCD) is characterized by compulsive behaviors and maladaptive habits, as well as obsessive thoughts. These manifestations share the common feature of being uncontrollable. However, the neuro-functional basis of this lack of control, particularly regarding obsessions, remains largely unknown and poorly understood. After reviewing the historical approaches to OCD, we will introduce neurocognitive theories that have associated OCD with two critical dysfunctions in control mechanisms: an imbalance between goal-directed behaviors and automatic behavioral responses mediated by the striatum, and a deficit in inhibitory control mechanisms involving prefrontal regions. Nevertheless, these theories have primarily focused on compulsive symptoms, developing tools for their modeling while overlooking the explanatory mechanisms of obsessions. Indeed, current tools derived from psychology and clinical neuroscience allow the study of some characteristics of obsessive thinking but struggle to model other fundamental aspects of obsessions: their intrusive, involuntary, unexpected nature, their stimulus-triggered occurrence, and the need for control efforts. Next, we will introduce the Think/No-think paradigm, which allows the modeling of intrusive thinking and the study of its neurofunctional basis. This paradigm will be the core of a first functional magnetic resonance imaging (fMRI) study conducted on 24 patients with OCD and 24 control participants. The results of this study reveal an alteration in the top-down inhibitory regulation function of the dorsolateral prefrontal cortex over the striatum in patients with OCD during the presence of intrusive thoughts. Unlike healthy subjects, patients with OCD do not regulate the unwanted reactivation of intrusive memory traces dependent on the striatum adaptively. Effective connectivity analyses revealed that this striatal hyperactivity resulted from a prefrontal inhibitory control deficit during intrusive scenes and was correlated with the severity of obsessive symptoms. We will then present the results of a second study based on a meta-analysis of the literature on fMRI studies investigating brain changes in specific subdomains of inhibition in patients with OCD, in which we have distinguished the regulation of cognitive and attentional responses from the regulation of motor behaviors. The results of this second study support the idea that a dysfunction of brain networks associated with cognitive rather than motor inhibition mechanisms is central to the expression of obsessive and compulsive symptoms. In the discussion of this thesis, we will develop the idea that a cognitive inhibition deficit not only increases the presence of obsessions and their interference but also limits the disengagement of automatic and habitual striatum-dependent responses. This, in turn, amplifies the imbalance between the habit system and the goal-directed system, which, according to current OCD theories, would facilitate the development of compulsive behaviors. Lastly, we will contextualize this concept within the framework of current clinical treatments for OCD.

Ηémοdynamique cérébrale et périphérique dans un cοntexte de variatiοn de pressiοn de perfusiοn d'οrigine envirοnnementale οu pathοlοgique

Doctorant·e: LANEELLE Damien
Direction de thèse: NORMAND Herve (Directeur·trice de thèse)
MAHE GUILLAUME (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 20/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Caen, Pole de Formation et de Recherche en Santé, amphithéatre 210
Rapporteurs de la thèse: FORTRAT JACQUES-OLIVIER Maître de conférences HDR Université d'Angers
MAUREL DESANLIS BLANDINE Nantes Université
Membres du jurys: FORTRAT JACQUES-OLIVIER, Maître de conférences HDR, Université d'Angers
LE HELLO CLAIRE, , Université Jean Monnet
MAHE GUILLAUME, , UNIVERSITE RENNES 1
MAUREL DESANLIS BLANDINE, , Nantes Université
NORMAND Herve, , Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: L’hémodynamique occupe une place centrale dans la prise en charge des maladies vasculaires et en physiologie gravitationnelle. Les travaux présentés ici explorent l’analyse spectrale du signal doppler (ou sonogramme) dans l’artériopathie et l’effet de la microgravité sur l’hémodynamique cérébrale. La reproductibilité de l’analyse de sonogramme est faible quelle que soit la classification utilisée (κ=0.522 [0.520-0.523], p < 0.005 avec 4 catégories, κ=0.546 [0.544-0.547], p < 0.001 avec 13 catégories), indépendamment du diplôme ou de l’expérience. La classification à 13 catégories a un taux de déviance faible par rapport aux autres (5% contre 82 à 88%). Ces résultats encouragent à identifier une méthode d’analyse du sonogramme plus reproductible. Les transitions gravitationnelles sont associées à une augmentation des biomarqueurs de rupture de la barrière hémato-encéphalique ainsi que du stress oxydant et nitrosant (augmentation des protéines GFAP et S100ß, augmentation des radicaux libres et réduction du monoxyde d’azote biodisponible, p < 0,05). La microgravité entraine une augmentation sélective rapide du débit sanguin de l’artère carotide externe ( ̇𝑄ECA, 46% ; p = 0,030, mesuré en échodoppler) alors que le débit sanguin cérébral (DSC) reste identique. Les variations de DSC liées à l’hypercapnie (+ 29% ±18) ou à l’hypovolémie simulée (- 11% ±10) ainsi que la distribution de ce DSC (entre les circulations cérébrales antérieure et postérieure, mesuré en angiographie de flux par résonance magnétique) sont indépendantes de l’anatomie artérielle intracrânienne. Ces résultats encouragent à évaluer l’effet combiné de l’hypoxie et de la microgravité sur le ̇𝑄ECA ainsi que le lien avec les troubles neuro-oculaires associés aux vols spatiaux. La perspective commune est l’étude des résistances vasculaires périphériques afin d’une part de standardiser les conditions d’acquisition des sonogrammes dans le cadre de l’artériopathie ; et d’autre part, d’étudier les potentielles contre-mesures permettant une régulation des débits artériels dans le cadre de la physiologie gravitationnelle.
Abstract: The work presented here explore the spectral analysis of the sonogram and the impact of microgravity on cerebral hemodynamics. The reproducibility of sonogram analysis by classification is low (κ=0.522 [0.520-0.523], p<0.005 with 4 categories, κ=0.546 [0.544-0.547], p<0.001 with 13 categories) independently of the professional’s diploma or experience. The 13-category classification had a low deviance rate (5% compared with 82% to 88%). Gravitational transitions can promote a minor rupture of the blood-brain barrier (significant increase in specific biomarkers, p < 0.05). Microgravity causes a selective increase in external carotid artery blood flow ( ̇𝑄ECA, 46%; p = 0.030) while cerebral blood flow (CBF) remains unchanged. The variations in CBF associated with hypercapnia (+29% ±18) or simulated hypovolemia (-11% ±10) and the distribution of this CBF were independent of intracranial arterial anatomy. These results encourage us to evaluate the combined effect of hypoxia and microgravity on the ̇𝑄ECA as well as the link with the spaceflight associated neuro-ocular syndrome. The common perspective is to study the control of peripheral vascular resistance in order, on the one hand, to standardize the conditions for acquiring sonograms in the context of arteriopathy and, on the other hand, to study potential countermeasures for regulating the arterial flow in the context of gravitational physiology.

Οrdures ménagères résiduelles (ΟΜR) : mοdèle, mise en mοnture et stabilisatiοn/sοlidificatiοn

Doctorant·e: SAOUTI Leo
Direction de thèse: LEBLANC NATHALIE (Directeur·trice de thèse)
LEVACHER DANIEL (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 20/12/2023 à 09:30
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie UniLaSalle, 3 rue Tronquet 76130 Mont Saint Aignan
Rapporteurs de la thèse: LAFHAJ ZOUBIR ECOLE CENTRALE LILLE
SMITH AGNES Université de Limoges
Membres du jurys: DJERAN-MAIGRE IRINI, , Institut National des Sciences Appliquees de Lyon
LAFHAJ ZOUBIR, , ECOLE CENTRALE LILLE
LEBLANC NATHALIE, , UniLaSalle
LEVACHER DANIEL, , Université de Caen Normandie (UCN)
PFLANZ FEDERIC, ,
SMITH AGNES, , Université de Limoges
ZMAMOU HAFIDA, , UniLaSalle

Résumé: Des millions de tonnes de déchets sont traités chaque année dans le monde entier. Il existe de grandes disparités dans les techniques de traitement des déchets en fonction du niveau de développement des pays. En France, une start-up angevine nommée Néolithe propose une nouvelle voie de traitement des déchets non dangereux non inertes, la fossilisation. Ce procédé est le suivant : broyage des déchets, mélange avec un liant hydraulique puis extrusion pour en faire des granulats appelés Anthropocite®. Les travaux de cette thèse concernent le traitement des ordures ménagères résiduelles (OMR). Ils comportent trois parties : la préparation d’un modèle représentatif des OMR, la valorisation de cendres en matrices liantes, et la solidification du modèle OMR avec différents liants retenus. La préparation du modèle représentatif des OMR nécessite pour les fractions organiques un séchage et un broyage adapté à la finesse de mouture souhaitée. Pour les déchets plastiques il convient d’utiliser des broyeurs spécifiques. Les cendres de biomasse - cendres volantes et de sous foyer - ont été étudiées : caractérisation et réactivité. Des essais d’activation (NaOH et Na2SiO3) ont porté sur les deux types de cendres avec comme variables : le ratio eau sur liant (E/B) et le ratio activateur sur précurseur (A/P). Un précurseur composé de cendres (P1) et de laitier (P3) a été proposé. Les conditions favorables pour l’obtention de résistances en compression minimales de 25 MPa à 28 jours sont un ratio de E/B de 0,4, un ratio A/P de 0,2 et un ratio P1/P3 de 1,50. Pour l’étude de mélanges avec les moutures d’OMR, les liants retenus ont été les suivants : un laitier activé, un précurseur composé de cendres et de laitier, un liant hydraulique dénommé Ligam et un ciment Portland (CEM I) Les premiers essais sur les mélanges ont permis d’établir les protocoles d’inclusion de fermentescibles d’ordures résiduelles (FOR). Tous les liants accusent des retards de prise et de solidification lors d’inclusion. Il est essentiel d’hydrater les déchets (FOR) lors du mélange avec les liants mais chaque liant présente un optimum d’ajout d’eau aux FOR différent. Il est possible de solidifier le modèle représentatif des OMR avec des liants hydrauliques comme avec des liants activés par des alcalins. Les liants hydrauliques semblent plus robustes quant à la nature des composants que représente l’inclusion du modèle OMR à des mortiers. Ces travaux permettent d’établir une base de données, nécessaire à la poursuite des travaux sur la solidification/stabilisation des OMR.
Abstract: Millions of tonnes of waste are treated every year throughout the world. There are wide disparities in waste treatment techniques, depending on the level of development of individual countries. In France, an Anjou-based start-up called Néolithe is proposing a new way of treating non-hazardous, non-inert waste: fossilisation. The process involves shredding the waste, mixing it with a hydraulic binder and then extruding it to produce aggregates called Anthropocite®. The work in this thesis concerns the treatment of municipal solid waste (MSW). It consists of three parts: the preparation of a model representative of residual household waste, the use of ash as a binder matrix, and the solidification of the residual household waste model with various selected binders. For organic fractions, the preparation of a model representative of household waste requires drying and shredding to suit the fineness of grind required. Specific shredders should be used for plastic waste. The characterisation and reactivity of biomass ash - fly ash and underfired ash - were studied. Activation tests (NaOH and Na2SiO3) were carried out on the two types of ash with the following variables: water to binder ratio (W/B) and activator to precursor ratio (A/P). A precursor composed of ash (P1) and slag (P3) was proposed. Favourable conditions to obtain minimum compressive strengths of 25 MPa at 28 days are a W/B ratio of 0.4, an A/P ratio of 0.2 and a P1/P3 ratio of 1.50. The following binders were selected for the study of mixes with SRM grindings: an activated slag, a precursor composed of ash and slag, a hydraulic binder called Ligam and a Portland cement (CEM I). The initial tests on the mixes enabled protocols for the inclusion of fermentable residual waste (FRW) to be established. All binders show delays in setting and solidification during inclusion. It is essential to hydrate the waste (FRW) when mixing with the binders, but each binder has a different optimum to add water to FRW. It is possible to solidify the model representative of MSW with hydraulic binders as well as with alkali-activated binders. Hydraulic binders appear to be more robust in terms of the nature of the components than the inclusion of the MSW model in mortars. This work makes it possible to establish a database, which is necessary for further work on the solidification/stabilisation of MSW.

Appοrt des technοlοgies ΤEΜΡ et ΤEΡ numériques en médecine nucléaire dans le dοmaine de l’οncοlοgie clinique et préclinique

Doctorant·e: DESMONTS Cedric
Direction de thèse: POULAIN Laurent (Directeur·trice de thèse)
AGOSTINI Denis (Co-directeur·trice de thèse)
LASNON CHARLINE (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance: 20/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: CHU CAEN - Amphi "Oeuf"
Rapporteurs de la thèse: BUVAT IRENE UNIVERSITE PARIS 11 PARIS-SUD
CHEZE LE REST CATHERINE UNIVERSITE POITIERS
Membres du jurys: AGOSTINI Denis, , Université de Caen Normandie (UCN)
BOURHIS DAVID, Docteur, CHRU de Brest
BUVAT IRENE, , UNIVERSITE PARIS 11 PARIS-SUD
CHEZE LE REST CATHERINE, , UNIVERSITE POITIERS
IMBERT LAETITIA, Docteur, Centre Hospitalier Régional et Universitaire de Nancy
LASNON CHARLINE, Docteur, Université de Caen Normandie (UCN)
POULAIN Laurent, Directeur de recherche, Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: La médecine nucléaire a connu ces dernières années d’importantes évolutions technologiques grâce à l’arrivée de caméras dites numériques, qui reposent sur l’utilisation de détecteurs semi-conducteurs. En tomographie d’émission monophotonique (TEMP), cette technologie a d’abord été introduite sur des caméras CzT dédiées à l’exploration cardiaque. Plus récemment, des caméras CzT 360° à champ de vue étendu ont été développées pour permettre des explorations tomographiques corps entier. De même, les caméras utilisées en tomographie par émission de positon (TEP) ont connu une transition vers des technologies numériques grâce à l’utilisation de nouveaux détecteurs SiPM. Ce travail a permis d’évaluer les performances de ces caméras TEMP et TEP numériques en médecine nucléaire dans le domaine de l’oncologie clinique et préclinique. Nous avons ainsi démontré les gains en sensibilité, en résolution en énergie et en contraste image obtenus à l’aide des caméras CzT 360° par rapport aux caméras de Anger conventionnelles. Il a également été démontré la faisabilité d’utiliser ce type de caméra, initialement développée pour l’homme, pour réaliser de l’imagerie chez le petit animal. Dans un second temps, nous avons évalué sur fantôme les caméras TEP SiPM pour une utilisation en préclinique. Nous avons ainsi mesuré des performances s’approchant de celles obtenues avec des caméras microTEP dédiées, en permettant l’imagerie simultanée de quatre animaux, et montré la possibilité de réaliser de la quantification avec une précision suffisante en oncologie préclinique.
Abstract: In recent years, nuclear medicine has undergone significant technological advances with the introduction of digital cameras based on the use of semiconductor detectors. In single-photon emission computed tomography (SPECT), this technology was first introduced on dedicated cardiac CzT cameras. More recently, 360° CzT cameras with extended field-of-view have been developed to enable whole-body tomographic explorations. Similarly, the cameras used in positron emission tomography (PET) have undergone a transition to digital technologies thanks to the use of new SiPM-based detectors. This work has allowed for the evaluation of the performance of these digital SPECT and PET cameras in nuclear medicine, within the field of clinical and preclinical oncology. We have thus demonstrated the improvements in sensitivity, energy resolution, and image contrast achieved through the use of 360° CzT cameras compared to conventional Anger cameras. Additionally, we demonstrated the feasibility of using this type of camera developed for humans, to perform preclinical imaging in small animals. Furthermore, we have evaluated SiPM-based PET cameras using phantoms for potential preclinical applications. We have thus measured performance approaching that obtained with dedicated microPET cameras, enabling simultaneous imaging of four animals, and demonstrated the ability to perform accurate quantification in preclinical oncology.

Dévelοppement de méthοdes biοinfοrmatiques d'analyses cοmbinatοires du patrimοine génétique de la tumeur et de sοn hôte : intérêt en diagnοstic mοléculaire et recherche transversale en cancérοlοgie.

Doctorant·e: SOIRAT Nicolas
Direction de thèse: KRIEGER Sophie (Directeur·trice de thèse)
CASTERA LAURENT (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance: 20/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Amphithéâtre du Centre François Baclesse
Rapporteurs de la thèse: HARLE ALEXANDRE Université de Lorraine
MULLER JEAN Maître de conférences HDR Université de Strasbourg
Membres du jurys: CASTERA LAURENT, , Centre François Baclesse de Caen
CLATOT FLORIAN, , Université de Rouen Normandie (URN)
HARLE ALEXANDRE, , Université de Lorraine
KRIEGER Sophie, Maître de conférences HDR, Université de Caen Normandie (UCN)
MULLER JEAN, Maître de conférences HDR, Université de Strasbourg
SEVENET NICOLAS, , Universite de Bordeaux

Résumé: Le séquençage à haut débit short-read d’ADN a favorisé une médecine personnalisée par la génomique, per- mettant d’identifier des anomalies moléculaires qui augmentent le risque de cancer ou guident la prise en charge thérapeutique. L’interprétation de ces variants est cruciale, notamment pour les cancers, où la diversité des indica- tions thérapeutiques nécessite des panels de gènes larges et des résultats rapides pour répondre aux contraintes de prise en charge des patients. Nous avons développé DrugOrder un outil qui permet d’associer l’ensemble des thérapies disponibles pour des variants (SNV, CNV et fusions de gènes), dits actionnables. DrugOrder propose une classification basée sur le niveau de preuve par rapport à la thérapie considérée et l’impact du variant dans l’oncogénèse. DrugOrder est également capable d’identifier une similarité entre un nouveau variant non décrit et un variant équivalent déjà présent dans une base de données. DrugOrder a été évalué sur deux jeux de données, simulés et réels pour lesquels un ensemble de variants actionnables était préalablement connus. Cet outil a montré sa capacité à prioriser ces variants actionnables avec une haute efficacité. En complément du séquençage short-read, de nouvelles technologies innovantes de séquençage long-read de l’ADN ou de l’ARN offrent la possibilité d’explorer des évènements complexes, composés de variants structuraux ou d’isoformes alternatives d’ARNm. Par conséquent, il est nécessaire de constituer des méthodologies d’analyses intégratives permettant de détecter ces événements à partir des données issues de séquençage long-read. Avec le développement de LoRID, nous avons résolu une partie de ce défi pour les patientes atteintes du syndrome Hereditary Breast and Ovarian Cancer (HBOC). LoRID est un pipeline complet qui permet l’assemblage d’isoformes alternatives de l’ARN ainsi que leur annotation via un module appelé SOSTAR. Ce dernier permet de décrire les différents événements d’épissage composant une isoforme donnée, tout en quantifiant l’abondance de chaque isoforme. Notre outil a pu identifier un rétrotransposon SVA dans une famille atteinte du syndrome HBOC sans anomalies moléculaires connues, expliquant ainsi le trait génétique de ce syndrome pour cette famille.
Abstract: High-throughput sequencing has encouraged personalised medicine through genomics, making it possible to identify molecular anomalies that increase the risk of cancer or guide therapeutic management. The interpretation of these variants is crucial, particularly for cancers, where the diversity of therapeutic indications requires large gene panels and rapid results to meet patient management constraints. We have developed DrugOrder, a tool that combines all available therapies for actionable variants (SNV, CNV and gene fusions). DrugOrder offers a classification based on the level of evidence for the therapy under consideration and the impact of the variant in oncogenesis. DrugOrder is also capable of identifying similarities between a new, undescribed variant and an equivalent variant already present in a database. DrugOrder was evaluated on two datasets, simulated and real, for which a set of actionable variants was previously known. The tool demonstrated its ability to prioritise these actionable variants effectively. In addition to short-read sequencing, new innovative technologies for long-read sequencing of DNA or mRNA offer the possibility of exploring complex events composed of structural variants or alternative isoforms of mRNA. Consequently, there is a need to develop integrative analysis methodologies that can detect these events from long- read sequencing data. With the development of LoRID, we have solved part of this challenge for patients with Hereditary Breast and Ovarian Cancer (HBOC) syndrome. LoRID is a complete pipeline that enables the assembly of alternative RNA isoforms and their annotation with a module called SOSTAR. The latter can be used to describe the different splicing events making up a given isoform, while quantifying the abundance of each isoform. Our tool was able to identify a SVA retrotransposon in a family suffering from HBOC syndrome with no known molecular anomalies, thus explaining the genetic trait of this syndrome in this family.

Stratégie de traitement visant les récepteurs 5-ΗΤ6 dans un mοdèle animal de schizοphrénie innοvant

Doctorant·e: LAHOGUE Caroline
Direction de thèse: BOUET Valentine (Directeur·trice de thèse)
BILLARD JEAN-MARIE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 19/12/2023 à 10:00
Lieu de la soutenance: PFRS - Amphithéâtre 210
Rapporteurs de la thèse: BECAMEL CARINE Maître de conférences HDR Université de Montpellier
VAILLEND CYRILLE Directeur de recherche institut des Neurosciences Paris-Saclay - NeuroPSI CNRS
Membres du jurys: BECAMEL CARINE, Maître de conférences HDR, Université de Montpellier
BILLARD JEAN-MARIE, Directeur de recherche, Université de Caen Normandie (UCN)
BOUET Valentine, Maître de conférences HDR, Université de Caen Normandie (UCN)
DOLLFUS SONIA, , CHU de Caen
NAASSILA MICKAEL, , UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
VAILLEND CYRILLE, Directeur de recherche, institut des Neurosciences Paris-Saclay - NeuroPSI CNRS

Résumé: La schizophrénie (SCZ) est une maladie mentale multifactorielle qui entraîne des répercussions souvent dramatiques sur la vie personnelle et professionnelle des patients. Si au moins un tiers des patients atteints de SCZ connaît une rémission des symptômes, d’autres les voient persister, voire s’aggraver au fil du temps. Afin d’améliorer les traitements actuels et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques de la maladie, une amélioration des modèles animaux est primordiale et doit se rapprocher de son étiologie complexe. Nous avons ici développé un nouveau modèle animal multifactoriel qui associe chez la souris un facteur génétique (1er hit, délétion du gène de la sérine racémase) avec un stress environnemental précoce (2ème hit, séparation maternelle de 24h au 9ème jour de vie). Notre étude comportementale montre que l’interaction des deux facteurs permet de générer des symptômes de type productif ainsi que des déficits cognitifs, présents dans la SCZ. Une étude électrophysiologique ex-vivo parallèle ne révèle pas en revanche de physiopathologie spécifique de l’activité fonctionnelle du champ CA1 de l’hippocampe dans ce modèle. Nous avons ensuite testé l’efficacité du blocage des récepteurs à la sérotonine de type 6 (5-HT6R) par un antagoniste sélectif, le SB-271046. Ce blocage induit des effets bénéfiques sur les déficits cognitifs, notamment mnésiques, et améliore les déficits de mémoire de travail et de sociabilité chez les souris 2-hit. L’étude électrophysiologique montre que l’antagonisme des 5-HT6R facilite la neurotransmission glutamatergique par deux mécanismes distincts selon le sexe : une activation indirecte des neurones pyramidaux chez les individus mâles par un mécanisme de désinhibition GABAergique et une activation directe des neurones pyramidaux chez les sujets femelles. Chez les souris 2-hit, seul le mécanisme de désinhibition des neurones pyramidaux induit chez les mâles par le blocage des 5-HT6R est altéré. Ce travail de thèse montre l’intérêt de développer des modèles multifactoriels de SCZ pour mieux cerner les interactions pouvant exister entre différents facteurs de risque de la maladie. Il montre également des limites pour considérer les 5-HT6R comme une cible thérapeutique dans le traitement de certains déficits associés à la SCZ, mais suggère plutôt son utilité comme traitement complémentaire associé aux neuroleptiques.
Abstract: Schizophrenia (SCZ) is a multifactorial mental disease which has repercussions on patients' personal and professional lives. While at least 1/3 of patients with SCZ present a remission of symptoms, other patients display persistent or even an aggravation of symptoms over time. To improve current treatments by testing new therapeutic targets, animal models need to be improved to get closer to the etiology of SCZ. We have developed a new multifactorial model which combines in mouse a genetic factor (1st hit, deletion of the serine racemase gene) with an early environmental stress (2nd hit, maternal separation for 24h on postnatal day 9). Our behavioral study showed that the interaction between the two factors in 2-hit mice leads to productive-like symptoms and cognitive deficits, observed in SCZ. However, the ex-vivo electrophysiological study reveals no specific pathophysiology of the functional activity of the hippocampal CA1 field in this model. Then, we tested the efficacy of blockade of serotonin subtype 6 receptors (5-HT6R) with a selective antagonist, SB-271046. This blockade induces beneficial effects on cognitive deficits, particularly memory, by improving working memory and sociability deficits in 2-hit mice. Electrophysiological studies show that 5-HT6R antagonism facilitates glutamatergic neurotransmission by two distinct sex-dependent mechanisms: an indirect activation of pyramidal neurons in males via a blockade of GABAergic inhibition, and a direct activation of pyramidal neurons in females. In 2-hit mice, only the disinhibition mechanism of pyramidal neurons induced in males by 5-HT6R blockade is altered. This thesis shows the interest of developing multifactorial models to get closer to the complex etiology of SCZ. It also shows the potential of 5-HT6R to treat several SCZ-related deficits, which are currently untreated, and suggests that it could be a useful adjunct treatment to neuroleptics.

Οptimisatiοn de la détectiοn et de l'interpretatiοn des variatiοns génοmiques issues de dοnnées d'exοmes pοur les études cas-cοntrôles

Doctorant·e: QUENEZ Olivier
Direction de thèse: NICOLAS GAEL (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 19/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Amphithéatre Dumesnil, Batiment Stewart - faculté de médecine , Rue du professeur Stewart 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse: DE TAYRAC MARIE UNIVERSITE RENNES 1
JACQUEMONT SEBASTIEN Université de Montréal (UdeM)
Membres du jurys: BELLENGUEZ CELINE, , Universite de Lille
DE TAYRAC MARIE, , UNIVERSITE RENNES 1
GENIN EMMANUELLE, , Universite Bret. Occidentale Ubo
JACQUEMONT SEBASTIEN, , Université de Montréal (UdeM)
NICOLAS GAEL, , Université de Rouen Normandie (URN)
THEVENON JULIEN, , Universite Grenoble Alpes

Résumé: Au cours des 20 dernières années, l'évolution des nouvelles technologies a révélé la grande variabilité de notre génome depuis la simple substitution jusqu'aux réarrangements chromosomiques. Les technologies de séquençage à haut débit ont particulièrement amélioré l’identification et l’interprétation des variations de petite taille tout en offrant l’opportunité d’explorer les variations de structure avec une résolution supérieure à celle disponible grâce aux analyses pangénomiques sur puces. Néanmoins, l’identification des variations de structure, et plus particulièrement des variations du nombre de copies (CNV) à partir de données de séquençage par capture, a été sous exploitée et peu évaluée. Notre objectif principal était de mettre en place un pipeline bioinformatique basé sur la profondeur de lecture pour l’identification des CNV, puis de l’appliquer à une études cas-témoins d’exome dans le cadre de la recherche sur la maladie d’Alzheimer. La maladie d’Alzheimer (MA) est la maladie neurodégénérative la plus fréquente. Les facteurs génétiques individuels jouent un rôle important dans son déterminisme et de multiples facteurs de risque ont été identifiés, essentiellement des substitutions et petites insertions/délétions. Pourtant, des variations de structure ont déjà été identifiées dans des formes monogéniques de MA, comme les duplications complètes du gène APP. Les CNV restent très peu étudiés dans la MA et nous avons souhaité appliquer une approche cas-témoins à partir de données massives d’exomes pour détecter des CNV contribuant au risque de MA. Dans un premier temps, nous avons établi une stratégie d'analyse basée sur le logiciel CANOES afin de détecter les CNV à partir de données de NGS issues d’une capture (panel, exomes). Cette approche a été validée à travers deux grands jeux de données de panels et d’exomes comparés à des techniques indépendantes. Dans le premier jeu de données (panels), la sensibilité et la spécificité étaient de 100% et nous obtenons une sensibilité de 87,25 % et une valeur prédictive positive de 88,5% sur la détection de CNV sur les données de séquençage d'exomes. Par la suite, nous avons appliqué cette approche aux données d’exomes issues des consortium ADES (Alzheimer Disease Exome Sequencing) et ADSP (Alzheimer Disease Sequencing Project), regroupant, après un contrôle qualité extensif développé dans le cadre de ces travaux, 22 094 individus répartis entre 4077 formes précoces de MA, 8458 formes tardives et 9559 témoins. Nous avons mis au point des analyses au niveau des transcrits et appliqué une méthode statistique basée sur les dosages appliquée aux formes précoces et aux témoins. Nous avons pu identifier plusieurs potentiels nouveaux facteurs de risque dont la région du chr22q11.21, déjà impliquée dans les troubles du neurodéveloppement (p=3,8x10-4). De plus, nous avons identifié des délétions très rares dans les gènes ABCA1 et ABCA7 dont les variations perte de fonction sont connues comme facteurs de risque de MA depuis peu, et nous avons réalisé une analyse conjointe des délétions et des variations perte de fonction de petite taille. En conclusion, nous avons montré que la détection de CNV issus de données d’exome est fiable et nous en avons mesuré les performances et les limites avant de les appliquer à un grand jeu de données afin d’identifier de nouveaux mécanismes contribuant au développement de la maladie d’Alzheimer.
Abstract: Over the past 20 years, the evolution of new technologies has revealed the great variability of our genome, from simple substitutions to chromosomal rearrangements. High-throughput sequencing has particularly improved the identification and interpretation of small variations, while offering the opportunity to explore structural variations with a higher resolution than that available with genome- wide microarray analyses. Nevertheless, the identification of structural variations and more specifically copy number variations (CNVs) from capture sequencing data, has been under exploited and under evaluated. Our main objective was to develop a read depth based bioinformatics pipeline for CNV identification, and then apply it to a case-control exome study in Alzheimer’s disease research. Alzheimer’s disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder. Individual genetic factors play an important role in its determinism, and multiple risk factors have been identified, mainly substitutions and small insertions/deletions. However, structural variations have already been identified in monogenic forms of AD, such as complete duplication of APP gene. CNVs remain largely unstudied in AD, we set out to apply a case-control approach using massive exome data to detect CNVs contributing to AD risk. As a first step, we established an analysis strategy based on CANOES software to detect CNVs from NGS data derived from a capture (gene panels, exomes). This approach was validated using 2 large gene panels and exome datasets, compared with independent targeted techniques. In the first dataset (gene panels), sensitivity and specificity were 100%, and we obtained a sensitivity of 87.25% and a predictive positive value of 88.5% for CNV detection in whole exome sequencing data. We then applied this approach to whole exome data from the ADES (Alzheimer Disease Exome Sequencing) and ADSP (Alzheimer Disease Sequencing Project) consortia, grouping, after extensive quality control developed as part of this work, 22,094 samples divided between 4077 early onset cases, 8458 late onset and 9559 controls. We developed transcript-level analyses and applied a statistical method based on dosage applied on early onset cases and controls. We were able to identify several potential new risk factors, including the 22q11.21 regions, already implicated in neurodevelopmental disorders (p=3,8x10-4). In addition, we identified rare deletions in ABCA1 and ABCA7 genes, whose loss-of-function variations have recently been identified as risk factors for AD, and carried out a joint analysis of deletions and small loss-of-function variations. In conclusion, we have shown that CNV detection from exome data is reliable, and we have measured its performance and limitations before applying it to a large dataset to identify new mechanisms contributing to the development of Alzheimer's disease.

Ιmpacte de l'inhibitiοn de l'activité phοsphatase de l'épοxyde hydrοlase sοluble dans les calcificatiοns cardiοvasculaires.

Doctorant·e: MESSAOUDI Hind Boutheina
Direction de thèse: BELLIEN JEREMY (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 19/12/2023 à 13:30
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie UFR Santé Bâtiment Stewart rue stewart 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse: CALIGIURI GIUSEPPINA UNIVERSITE PARIS 7 PARIS DIDEROT
JAISSER FREDERIC Sorbonne Universite
Membres du jurys: BELLIEN JEREMY, , Université de Rouen Normandie (URN)
CALIGIURI GIUSEPPINA, , UNIVERSITE PARIS 7 PARIS DIDEROT
CAPOULADE ROMAIN, , Nantes Université
HENAUT LUCIE, , UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
JAISSER FREDERIC, , Sorbonne Universite
VAN WYNSBERGHE MARGAUX, , Université de Rouen Normandie (URN)

Résumé: Les calcifications cardiovasculaires, également appelées calcifications ectopiques, sont un phénomène pathologique très fréquent. Leur développement est étroitement associé au vieillissement, au diabète, à l’hypertension artérielle, à l’athérosclérose et à l’insuffisance rénale chronique. L'apparition et la progression de ces calcifications augmentent le risque d’évènements cardiovasculaires chez les patients. Il est désormais reconnu que les calcifications cardiovasculaires sont le résultat d’un processus actif conduisant à la formation de dépôts de cristaux d’hydroxyapatite, qui présente des similitudes avec le processus de minéralisation osseuse. Ces calcifications peuvent se développer dans la paroi vasculaire, notamment dans la média, où les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) se transforment en cellules ostéoblastiques, ainsi que dans la valve aortique, entraînant le développement d'un rétrécissement aortique calcifié (RAC). Malheureusement, à ce jour, aucun traitement pharmacologique ne s’avère efficace pour prévenir ou ralentir le développement des calcifications cardiovasculaires. Dans ce contexte, l'époxyde hydrolase soluble (sEH) pourrait constituer une nouvelle cible thérapeutique. La sEH, codée par le gène EPHX2, est une enzyme bifonctionnelle. Elle possède non seulement une activité époxyde hydrolase (sEH-H) dans son domaine C-terminal, mais présente également une activité lipidique phosphatase (sEH-P) dans son domaine N-terminal. Alors que de nombreuses études ont été menées sur l'activité sEH-H, conduisant au développement d'inhibiteurs pharmacologiques utilisés en clinique, peu d'informations sont actuellement disponibles concernant le rôle physiologique et pathologique de l'activité de la sEH-P. Bien qu'il ait été initialement démontré qu'elle contribue à la stabilisation de l'activité hydrolase ou à la dimérisation de l'enzyme, certaines données récentes indiquent que le sEH-P métabolise d'autres médiateurs lipidiques importants, tels que les acides lysophosphatidiques (LPAs) intracellulaires, qui sont impliqués dans un large éventail de fonctions biologiques telles que le tonus vasculaire et l’inflammation. En utilisant des approches in vitro sur des cellules humaines interstitielles valvulaires (VIC) et ex vivo sur des aortes et des valves de rat, le rôle du domaine sEH-P a été évalué dans les calcifications cardiovasculaires. Des études in vivo ont été réalisées en utilisant le modèle de rat transgénique knock-in pour la sEH-P (KI-sEH-P) afin d'évaluer l’impact de l’inhibition de cette activité dans le développement des calcifications artérielles et le développement du RAC dans un modèle d'insuffisance rénale chronique chez le rat soumis à un régime normal ou riche en phosphate. Les résultats de ces études ont montré que le sEH-P contribue au développement de la calcification vasculaire en dégradant l'inhibiteur de minéralisation, les anions pyrophosphates, dans les cellules endothéliales et en réduisant l'activation du PPAR médiée par les LPA. De plus, l'inhibition de la sEH-P a empêché la calcification de la valve aortique et ses conséquences hémodynamiques dans le modèle de rat néphrectomisé soumis à un régime riche en phosphate. En conclusion, ce travail révèle que l’activité phosphatase de la sEH est un acteur clé dans le développement des calcifications cardiovasculaires, soulignant l’intérêt de développer des inhibiteurs pharmacologiques de la sEH-P actifs in vivo comme stratégie thérapeutique potentielle pour leur traitement et ainsi l’amélioration du pronostic des patients.
Abstract: Cardiovascular calcifications, also known as ectopic calcifications, are a very common pathological phenomenon. Their development is closely associated with aging, diabetes, high blood pressure, atherosclerosis, and chronic kidney failure. The appearance and progression of these calcifications increases the risk of cardiovascular complications in patients. It is now recognized that cardiovascular calcifications are the result of an active process leading to the formation of hydroxyapatite crystal deposits, which has similarities to the process of bone mineralization. These calcifications can develop in the vessel wall, particularly in the media, where vascular smooth muscle cells (VSMCs) transform into osteoblastic cells, as well as in the aortic valve, leading to the development of aortic stenosis (AS). Unfortunately, to date, no effective pharmacological treatment is available to prevent or slow the development of cardiovascular calcifications. In this context, soluble epoxide hydrolase (sEH) could constitute a new therapeutic target. sEH, encoded by the EPHX2 gene, is a bifunctional enzyme. It not only possesses an epoxide hydrolase activity (sEH-H) in its C-terminal domain, but also exhibits a lipid phosphatase activity (sEH-P) in its N-terminal domain. While numerous studies have been conducted on sEH-H activity, even leading to the clinical development of pharmacological inhibitors, little information is currently available regarding the physiological and pathological role of the sEH-P activity. Although originally shown to contribute to the stabilization of hydrolase activity or dimerization of the enzyme, some recent data indicate that sEH-P metabolizes other important lipid mediators, such as intracellular lysophosphatidic acids (LPA), which are involved in a wide range of biological functions such as vascular tone and inflammation. Using in vitro approaches on valvular interstitial human cells (VICs) and ex vivo experiments on rat aortas and valves, the role of sEH-P domain in cardiovascular calcifications was assessed. Furthermore, to determine the impact of the deletion of the sEH-P activity, in vivo studies were carried out using the knock-in sEH-P transgenic rat model (KI-sEH-P). The latter, allowed evaluating the development of arterial calcifications and AS in a model of chronic renal failure in rats subjected to a normal diet or a diet rich in phosphate. The results of this study showed that sEH-P contributes to the development of vascular calcification by the degradation of the mineralization inhibitor pyrophosphate anions in endothelial cells and by reducing LPA-mediated activation of PPAR. In addition, the inhibition of sEH-P prevents aortic valve calcification and its hemodynamical consequences in nephrectomized rats fed with a high-phosphate diet. Altogether, our study reveals that the phosphatase activity of sEH is a key player in the development of cardiovascular calcifications, highlighting the interest of developing pharmacological inhibitors of sEH-P as a potential therapeutic strategy for their treatment and thus for improving patient prognosis.

Emοtiοn et prise de décisiοn chez la seiche, Sepia.

Doctorant·e: PEYRAFORT Manon
Direction de thèse: DICKEL Ludovic (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 19/12/2023 à 10:00
Lieu de la soutenance: Université de Caen Normandie
Rapporteurs de la thèse: BOISSY ALAIN Directeur de recherche Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement
DECHAUME-MONCHARMONT FRANCOIS-XAVIER Université Claude Bernard - Lyon 1
Membres du jurys: BOISSY ALAIN, Directeur de recherche, Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement
COLSON VIOLAINE, , Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
DARMAILLACQ Anne-Sophie, Maître de conférences, Université de Caen Normandie (UCN)
DECHAUME-MONCHARMONT FRANCOIS-XAVIER, Maître de conférences HDR, Universite de Bourgogne
DESTREZ ALEXANDRA, Maître de conférences, AGROSUP Dijon
DICKEL Ludovic, , Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: En 2013, les céphalopodes sont intégrés dans la directive européenne 2010/63/UE qui impose aux scientifiques de leur fournir des conditions de bien-être en laboratoire. Or, ils ne disposent d’aucun outil d’évaluation. Les réponses émotionnelles des animaux s’avèrent être de bons indicateurs pour évaluer leur bien-être en captivité. Cette thèse vise donc à identifier des indicateurs comportementaux chez la seiche commune. La seiche réalise des changements d’apparence (chromatiques et texturaux), qui s’apparentent dans leur fonctionnement aux expressions faciales des vertébrés. Ces changements s’observent notamment dans un contexte alimentaire, un contexte propice à l’expression d’émotions. Dans un premier temps, les travaux menés décrivent les changements d’apparence des seiches lors de l’attaque d’une proie pour mettre en évidence de potentiels indicateurs comportementaux. Dans un second temps, ces derniers sont évalués dans des contextes de prédation de valence et d’intensité différentes, ainsi que dans un contexte social compétitif. Les résultats obtenus mettent en évidence 8 composants (1 textural et 7 chromatiques, dont 3 que nous avons découverts) qui sont exprimés différemment d’une seiche à l’autre et d’un contexte à l’autre. Nous supposons alors qu’en fonction de leur personnalité, les seiches réalisent lors de l’attaque d’une proie deux stratégies de camouflage différentes (l’une chromatique et l’autre textural) dirigées vers un prédateur. Pour les seiches utilisant la première stratégie, les changements chromatiques observés semblent liés aux émotions associées à leurs préférences et leur motivation. En conclusion, cette thèse indique pour la première fois que les seiches possèdent des émotions et propose 6 composants chromatiques comme outils d’évaluation du bien-être alimentaire des seiches.
Abstract: In 2013, cephalopods were included in European Directive 2010/63/EU, which requires scientists to provide them with welfare conditions in the laboratory. However, they do not have any assessment tools. The emotional responses of animals are proving to be good indicators for assessing their welfare in captivity. The aim of this thesis is therefore to identify behavioural indicators in common cuttlefish. Cuttlefish make changes to their appearance (chromatic and textural), which are similar in function to the facial expressions of vertebrates. These changes are particularly noticeable in a feeding context, a context that is conducive to the expression of emotions. Firstly, the work describes changes in the appearance of cuttlefish when attacking prey in order to identify potential behavioural indicators. These were then evaluated in predation contexts of different valence and intensity, as well as in a competitive social context. The results highlight 8 components (1 textural and 7 chromatic, 3 of which we discovered) that are expressed differently from one cuttlefish to another and from one context to another. We therefore assume that, depending on their personality, cuttlefish use two different camouflage strategies (one chromatic and the other textural) directed towards a predator when attacking prey. For cuttlefish using the first strategy, the chromatic changes observed seem to be linked to the emotions associated with their preferences and motivation. In conclusion, this thesis indicates for the first time that cuttlefish possess emotions and proposes 6 chromatic components as tools for evaluating the feeding welfare of cuttlefish.

Ιntérêt de l'évaluatiοn isοcinétique en traumatοlοgie spοrtive: de la préventiοn primaire à la réhabilitatiοn.

Doctorant·e: DRIGNY Joffrey
Direction de thèse: GAUTHIER Antoine (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 19/12/2023 à 13:30
Lieu de la soutenance: Auditorium-PFRS
Rapporteurs de la thèse: DUPEYRON ARNAUD Université de Montpellier
OLIVIER NICOLAS Maître de conférences HDR Université de Lille
Membres du jurys: DEGACHE FRANCIS, Docteur, Université Jean Monnet
DUPEYRON ARNAUD, , Université de Montpellier
GAUTHIER Antoine, , Université de Caen Normandie (UCN)
LEFEVRE MARIE-MARTINE, , Université Paris Cité
OLIVIER NICOLAS, Maître de conférences HDR, Université de Lille
THOREUX PATRICIA, , Sorbonne Université

Résumé: Objectif : L’évaluation isocinétique de la fonction musculaire en traumatologie sportive est souvent limitée à la mesure de la force musculaire avec une applicabilité clinique restreinte. Le but de ce travail est d’étudier l’utilisation de l’évaluation isocinétique pour la mesure des paramètres de la fonction musculaire (force, propriétés passives et proprioception) en traumatologie sportive. Nous proposons l’étude de deux situations cliniques fréquentes de la prévention primaire à la prévention tertiaire. Le cadre théorique rappelle les bases anatomiques ainsi que les propriétés du complexe musculo-tendineux et leurs modalités d’évaluation, en insistant sur l’évaluation isocinétique. Ensuite nous présentons en quoi l’évaluation isocinétique présente un intérêt en traumatologie sportive. La première partie étudie la validité de l’évaluation isocinétique des muscles rotateurs d’épaule dans la prévention des blessures d’épaule dans 2 sports « overhead », l’un bilatéral et l’autre unilatéral, caractérisés par des exigences biomécaniques différentes : la natation et le badminton. Dans ces sports, un ratio fonctionnel < 2:3 mesuré lors du bilan présaison est associé à un risque 2 à 4,5 fois supérieur de se blesser au cours de la saison sportive. L’utilisation d’une vitesse rapide est plus discriminante qu’une vitesse lente pour identifier le risque de blessure dans le badminton. Le ratio fonctionnel diminue avec le nombre d’années de pratique sportive dans ces 2 sports, et donc augmente le risque de blessure. La seconde partie aborde l’évaluation isocinétique réalisée dans le suivi d’une reconstruction du ligament croisé antérieur (R-LCA) afin d’optimiser l’analyse de la fonction musculaire. Tout d’abord, pour l’analyse de la force, nos travaux valident des critères décisionnels pour le bilan du 4ème mois. Un indice de symétrie ≥60% pour les extenseurs et >72% pour les fléchisseurs du genou sont associés à la symétrie optimale au 8ème mois, au retour à la performance sportive à 2 ans et au risque d’une nouvelle blessure grave du genou (opéré et controlatéral) avec un suivi moyen de 3 ans. Par ailleurs, nous démontrons que l’analyse du profil force-vitesse via une méthode à 2 points est faisable, sensible et applicable dans le processus décisionnel du retour au sport, sans ajouter de mesure au bilan isocinétique habituel. Ensuite, une étude des paramètres passifs du complexe musculo-tendineux des fléchisseurs du genou en isocinétisme montre une diminution de la raideur du côté opéré, comparée avec le côté controlatéral et un groupe contrôle. Ceci pourrait être associé à une altération des propriétés biomécaniques et proprioceptives du genou opéré. Enfin, deux études évaluent les propriétés proprioceptives, l’une étude méthodologique identifie les paramètres de proprioception associés avec les tests fonctionnels du genou dans une population saine tandis qu’une étude prospective dans le suivi d’une R-LCA montre que la dominance exerce une influence sur la proprioception du genou au 4ème mois postopératoire, elle-même associée au statut psychologique du sportif. Conclusion : En utilisant des situations cliniques fréquentes en prévention primaire/secondaire et tertiaire, nos résultats montrent que l’évaluation isocinétique présente un intérêt clinique dans l’évaluation de la fonction musculaire en traumatologie sportive, au-delà de la seule mesure de force.
Abstract: Objective: Isokinetic testing of muscle function in sports traumatology is often limited to the measurement of muscle strength with restricted clinical applicability. The purpose of this work is to study the use of isokinetic dynamometry for measuring parameters of muscle function (strength, passive properties, and proprioception) in sports traumatology. We propose the study of two common clinical situations from primary to tertiary prevention. The theoretical framework reviews anatomical basics and properties of the muscle-tendon complex and their assessment, with a focus on isokinetic testing. Then, we present how isokinetic testing of muscle functions is of interest in sports traumatology. The first part examines the validity of isokinetic testing of shoulder rotator muscles in the prevention of shoulder injuries in two «overhead» sports, one bilateral and the other unilateral, characterized by different biomechanical demands: swimming and badminton. In these sports, a functional ratio < 2:3 measured during preseason assessment is associated with a 2 to 4.5 times higher risk of injury during the sports season. The use of fast angular velocity is more discriminating than slower velocities in identifying the risk of shoulder injury in badminton. The functional ratio decreases with the number of years of sports practice in these two sports, thus increasing the risk of injury. The second part addresses isokinetic testing conducted in the follow-up of anterior cruciate ligament reconstruction (ACL-R) to optimize the analysis of muscle function. Firstly, for the strength analysis, our work validates decision criteria for the assessment at the 4th month. A symmetry index ≥60% for knee extensors and >72% for flexors is associated with optimal symmetry at the 8th month, return to sports performance at 2 years, and the risk of a new serious knee injury (operated and contralateral sides) with an average follow-up of 3 years. Next, we demonstrate that the analysis of the force-velocity profile using a 2-point method is feasible, sensitive, and applicable in the decision-making process for returning to sports without adding measurements to the usual isokinetic testing. A study of the passive parameters of knee flexors using isokinetics shows a decrease in muscle-tendon stiffness on the operated side compared to the contralateral side and a control group. This could be associated with an alteration of the biomechanical and proprioceptive properties of the operated knee. Finally, two studies evaluate proprioceptive properties. One methodological study identifies proprioception parameters associated with knee functional tests performance and symmetry in a healthy population, while a prospective study in the follow-up of ACL-R shows that limb dominance influences knee proprioception at the 4th postoperative month, itself associated with the athlete's psychological status. Conclusion: Our results show that isokinetic testing has clinical relevance in assessing muscle function, beyond the sole measurement of strength, in primary/secondary/tertiary prevention of common sports injuries.

Rejet humοral d'allοgreffe rénale et allο-immunisatiοn ΗLA

Doctorant·e: DE NATTES Tristan
Direction de thèse: CANDON SOPHIE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 19/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Rouen
Rapporteurs de la thèse: GATAULT PHILIPPE Universite de Tours
SNANOUDJ RENAUD UNIVERSITE PARIS-SACLAY
Membres du jurys: BERTRAND DOMINIQUE, ,
CANDON SOPHIE, , Université de Rouen Normandie (URN)
CARCELAIN GUISLAINE, , Université Paris Cité
GATAULT PHILIPPE, , Universite de Tours
RABANT MARION, , Université Paris Cité
SNANOUDJ RENAUD, , UNIVERSITE PARIS-SACLAY

Résumé: La transplantation rénale est le meilleur traitement de l’insuffisance rénale chronique terminale, que ce soit en termes d’espérance ou de qualité de vie. Malgré les progrès réalisés en immunologie de la transplantation et dans la gestion globale des patients transplantés, la principale étiologie de perte de greffon reste le rejet, et en particulier le rejet humoral. L’évaluation du risque de rejet humoral repose principalement sur le dosage des anticorps anti-HLA dirigés contre le greffon. Pourtant, il apparait que ces anticorps ont un faible pouvoir prédictif de l’incidence et du pronostic du rejet, ce qui pourrait être expliqué par une hétérogénéité de leurs caractéristiques intrinsèques. Ces caractéristiques dépendent des cellules responsables de leur sécrétion, plasmocytes à courte et longue durée de vie, et donc indirectement des cellules responsables du maintien du pool de ces cellules sécrétrices d’anticorps : les lymphocytes B mémoires. Il a été montré en pathologies infectieuses que ces lymphocytes B mémoires sont hétérogènes en termes de phénotype, de fonction, de degré de clonalité et de diversification de leur BCR (B-cell receptor). Néanmoins, ceci n’a pas encore été analysé en transplantation rénale. Un des objectifs de cette thèse était d’étudier le degré d’hétérogénéité des lymphocytes B mémoires HLA-spécifiques chez des patients immunisés en attente de transplantation rénale. Pour ce faire, une analyse en cellule unique de lymphocytes B mémoires HLA-spécifiques de patients présentant différents contextes et degré d’immunisation a été réalisée, dans le but d’identifier leurs caractéristiques phénotypiques et transcriptomiques et la diversification de leur répertoire BCR. La deuxième partie des travaux s’est concentrée sur les modalités diagnostiques du rejet de greffe rénale. Depuis quelques années, des outils de biologie moléculaire sont disponibles, permettant d’évaluer des centaines de transcrits exprimés dans le tissu de biopsie. Ces outils donnent la possibilité de décrire de nouvelles voies physiopathologiques, et potentiellement d’améliorer le diagnostic du rejet, en particulier le rejet humoral. Néanmoins, leur utilisation en pratique courante est restreinte du fait de leur faible disponibilité, des difficultés à interpréter les données produites, et de leur coût. De plus, du fait de cette sous-utilisation en pratique clinique, leur impact exact dans la prise en charge des patients n’est pas déterminé. Au cours de cette thèse, un outil de diagnostic moléculaire ayant des caractéristiques compatibles avec une utilisation en pratique clinique a été développé. Celui-ci permet de diagnostiquer le rejet et de le classer en rejet humoral ou cellulaire. Dans un second temps, cet outil a été confronté à des situations cliniques litigieuses, afin d’évaluer son intérêt en pratique courante. À travers ces travaux, cette thèse vise d’une part à améliorer la compréhension de la réponse humorale en transplantation rénale, afin de contribuer à terme à mieux stratifier le risque immunologique en transplantation, et d’autre part à améliorer les modalités diagnostiques du rejet en aidant à la généralisation des outils de biologie moléculaire appliqués aux biopsies de greffons rénaux.
Abstract: Kidney transplantation is the best treatment of end-stage renal disease, improving life quality and quantity. Despite advances in pathophysiological knowledge of kidney transplant immunology, kidney transplant rejection remains the major cause of allograft dysfunction, especially antibody-mediated rejection. Antibody-mediated rejection risk assessment is based on the evaluation of donor-specific anti-HLA antibodies. However, these antibodies have a poor predictive value for incidence and prognosis of rejection. This could be explained by the heterogeneity of their intrinsic characteristics. These characteristics depend on cells responsible for their secretion, which include short- and long- lived plasma cells. Consequently, they indirectly depend on the cells responsible for maintaining the pool of these antibody-secreting cells, such as memory B cells. In infectious diseases, it is known that memory B cells are heterogeneous in terms of phenotype, function, degree of clonality, and diversification of their B-cell receptor (BCR). However, this heterogeneity has not been examined in the context of kidney transplantation. The aim of the first part of this thesis was to study the heterogeneity of HLA-specific memory B cells in sensitised patients on kidney transplant waiting list. To this end, single-cell analysis of HLA-specific memory B cells from patients with various aetiologies and degrees of immunisation was performed. This led to their phenotypic and transcriptomic characterisation and to the assessment of their BCR repertoire. The second part of this thesis was dedicated to the diagnosis of kidney transplant rejection. In recent years, biopsy-based transcriptomics has emerged, enabling the assessment of hundreds of transcripts in kidney biopsy tissue. These tools provide the opportunity to elucidate new physiopathological pathways and potentially enhance the diagnosis of rejection, especially humoral rejection. However, their application in clinical practice is still limited due to their restricted availability, required expertise for data processing and interpretation, and cost. Furthermore, their exact impact on patient management remains undetermined. Here, a molecular diagnostic tool with characteristics suitable for clinical use was developed. This tool enables the diagnosis of rejection and its classification between antibody-mediated and T-cell mediated rejection. Subsequently, this tool was assessed in ambiguous clinical situations to evaluate its impact in clinical practice. Through these studies, this thesis focused on enhancing our understanding of the humoral response in renal transplantation, which could help improving immunological risk stratification in transplantation. Additionally, it aimed to improve biopsy-based transcriptomics in the diagnosis of kidney transplant rejection.

Ιdentificatiοn d'une mοlécule antivirale active in-vivο chez le cheval cοntre le virus de l'artérite virale équine

Doctorant·e: BOUET Gabrielle
Direction de thèse: VALLE CASUSO JOSE CARLOS (Directeur·trice de thèse)
DALLEMAGNE Patrick (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 18/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Caen
Rapporteurs de la thèse: CECCALDI PIERRE-EMMANUEL Université Paris Cité
ZIENTARA STEPHAN Directeur de recherche Agence Nationale Sécurité Sanitaire Alimentaire Nationale (ANSES) Maison-Alfort
Membres du jurys: CECCALDI PIERRE-EMMANUEL, , Université Paris Cité
DALLEMAGNE Patrick, , Université de Caen Normandie (UCN)
GONZALEZ GAELLE, , ANSES
PRONOST Stephane, Directeur de recherche, Laboratoire LABÉO
VALLE CASUSO JOSE CARLOS, Chercheur HDR, ANSES
ZIENTARA STEPHAN, Directeur de recherche, Agence Nationale Sécurité Sanitaire Alimentaire Nationale (ANSES) Maison-Alfort

Résumé: Depuis plus de 60 ans, le virus de l’artérite virale équine (EAV) induit des problèmes respiratoires et reproducteurs des équidés. L’EAV appartient à la sous-famille des Equarterivirinae, famille Arteriviridae de l’ordre des Nidovirales comme le SARS-CoV2. L’avortement de juments gravides et l’établissement du statut d’excréteur viral chez les étalons font de l’EAV un problème majeur pour les éleveurs et le développement de la filière équine. Malgré la commercialisation de 2 vaccins, la couverture vaccinale est aujourd’hui insuffisante pour prévenir les épizooties mondiales. Récemment au laboratoire, nous avons identifié la première molécule commerciale antivirale inhibant la réplication de l’EAV in vitro, la ribavirine. Malheureusement, son utilisation est uniquement approuvée chez l’homme et les petits animaux. Cette découverte met en évidence qu’un traitement contre l’EAV est possible. Au cours de cette thèse, nous avons i) validé un modèle in vitro de criblage haut-débit (HTS) permettant d’évaluer la cytotoxicité et la cytoprotection cellulaire induites par 1250 molécules issues de 2 chimiothèques testées à différentes concentrations. ii) Sur les 75 molécules identifiées comme potentiellement antivirales, nous avons confirmé que 49 molécules sont antivirales à des concentrations moins cytotoxiques et plus cytoprotectrices que la ribavirine. iii) Nous avons cherché à caractériser le mécanisme d’action de la molécule présentant la meilleure activité et nous avons iv) de déterminer les caractéristiques pharmacologiques et pharmacodynamiques in vitro des 2 molécules sélectionnées. Ces travaux in vitro renforcent la faisabilité d’un traitement antiviral contre l’EAV et ouvre la possibilité de tester ces molécules in vivo.
Abstract: For over 60 years, the equine viral arteritis (EAV) virus has been causing respiratory and reproductive problems in equids. EAV belongs to the Equarterivirinae subfamily, Arteriviridae family of the order Nidovirales, like SARS-CoV2. The abortion of pregnant mares and the establishment of viral excretor status in stallions make EAV a major problem for breeders and the development of the equine industry. Despite the marketing of 2 vaccines, vaccination coverage is currently insufficient to prevent worldwide epizootics. Recently in the laboratory, we identified the first commercial antiviral molecule to inhibit in vitro EAV replication, ribavirin. Unfortunately, it is only approved for use in humans and small animals. This discovery shows that a treatment for AVE is possible. In the course of this thesis, we i) validated an in vitro high-throughput screening (HTS) model to assess the cytotoxicity and cellular cytoprotection induced by 1250 molecules from 2 chemical libraries tested at different concentrations. ii) Of the 75 molecules identified as potentially antiviral, we confirmed that 49 molecules are antiviral at concentrations less cytotoxic and more cytoprotective than ribavirin. iii) We sought to characterize the mechanism of action of the molecule with the best activity, and to determine the in vitro pharmacological and pharmacodynamic characteristics of the 2 selected molecules. This in vitro work reinforces the feasibility of an antiviral treatment against EAV and opens up the possibility of testing these molecules in vivo.

Etudes précliniques des effets d'un mimétique de la superοxyde dismutase, le ΜnΤBAΡ sur la crοissance tumοrale et la répοnse à la radiοthérapie, la mοdulatiοn de l'interactοme des éspèces réactives du stress et l'hοméοstasie mitοchοndriale dans un cοntexte de gliοblastοme

Doctorant·e: MALARD Elise
Direction de thèse: BERNAUDIN MYRIAM (Directeur·trice de thèse)
CHATRE LAURENT (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance: 18/12/2023 à 13:00
Lieu de la soutenance: GIP Cyceron - Boulevard Henri Becquerel 14000 CAEN
Rapporteurs de la thèse: MARCHETTI PHILIPPE Université de Lille
ROSSIGNOL RODRIGUE Directeur de recherche UNIVERSITE BORDEAUX 1 SCIENCES ET TECHNOLOGIE
Membres du jurys: BERNAUDIN MYRIAM, , Université de Caen Normandie (UCN)
CHATRE LAURENT, Chargé de recherche, Université de Caen Normandie (UCN)
MARCHETTI PHILIPPE, , Université de Lille
RICCHETTI MIRIA, , Institut Pasteur
ROSSIGNOL RODRIGUE, Directeur de recherche, UNIVERSITE BORDEAUX 1 SCIENCES ET TECHNOLOGIE
VEJUX ANNE, Maître de conférences HDR, UNIVERSITE BESANCON FRANCHE COMTE

Résumé: Le glioblastome (GBM) est une tumeur cérébrale maligne qui présente une survie globale de 16 à 20 mois malgré les traitements standardisés que sont la radiothérapie et la chimiothérapie concomitantes. Dans les cancers, y compris le GBM, il est connu que le stress oxydatif ainsi que le métabolisme bioénergétique peuvent jouer un rôle important dans la croissance tumorale et la réponse aux traitements. Une meilleure compréhension de ces métabolismes dans le GBM pourrait permettre de mieux comprendre ce cancer et amener au développement de nouveaux traitements. L’objectif de ces travaux de thèse était de caractériser l’implication des métabolismes rédox et bioénergétiques dans le GBM en les modulant à l’aide d’un mimétique de la superoxyde dismutase, le MnTBAP dans des modèles cellulaires de GBM U251-MG et U87-MG cultivés en 2D, des tumoroïdes, ainsi que dans un modèle murin orthotopique de GBM (U251-MG). Les résultats obtenus dans les modèles in vitro 2D soulignent le rôle potentiel du sulfure d’hydrogène (H2S·), du glutathion associé à une modulation du métabolisme bioénergétique mise en évidence par l’étude protéomique. Ces résultats n’ont cependant pas été retrouvés dans les modèles de tumoroïdes de GBM suggérant que d’autres voies moléculaires sont impliquées dans l’induction de la mort cellulaire de ces cellules tumorales par le MnTBAP. Enfin, un traitement au MnTBAP dans le modèle murin orthotopique de GBM n’a pas permis de mettre en évidence un effet sur la croissance tumorale soulignant l’importance d’approfondir l’étude des effets du MnTBAP sur les cellules tumorales elles-mêmes mais aussi leur microenvironnement.
Abstract: Glioblastoma (GBM) is a malignant brain tumor with an overall survival of 16 to 20 months despite standardized treatment with concomitant radiotherapy and chemotherapy. In cancers, including GBM, it is known that oxidative stress and bioenergetic metabolism can play an important role in tumor growth and response to treatment. A better understanding of these metabolisms in GBM could lead to a better understanding of this cancer and the development of new treatments. The aim of this thesis work was to characterize the involvement of redox and bioenergetic metabolisms in GBM by modulating them using a superoxide dismutase mimetic, MnTBAP in 2D cultured GBM cell models U251-MG and U87-MG, tumoroids, as well as in an orthotopic mouse model of GBM (U251-MG). The results obtained in the 2D in vitro models highlight the potential role of hydrogen sulfide (H2S·), glutathione associated with a modulation of bioenergetic metabolism highlighted by the proteomic study. However, these results were not found in GBM tumoroid models, suggesting that other molecular pathways are involved in the induction of cell death in these tumor cells by MnTBAP. Finally, treatment with MnTBAP in the orthotopic mouse model of GBM failed to show any effect on tumor growth, underlining the importance of studying in greater depth the effects of MnTBAP on the tumor cells themselves as well as their microenvironment.

Τhérapies du cancer de nοuvelle génératiοn et fοnctiοns cοgnitives : Νοuveaux cοncepts, nοuveaux mécanismes, biοmarqueurs οriginaux.

Doctorant·e: NICOLA Celeste
Direction de thèse: CASTEL-GANDOLFO HELENE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 18/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie-CURIB 25 Rue Lucien Tesnière 76130 Mont Saint Aignan
Rapporteurs de la thèse: DESESTRET VIRGINIE Université Claude Bernard - Lyon 1
PERFETTINI JEAN-LUC UNIVERSITE PARIS-SACLAY
Membres du jurys: ADRIOUCH SAHIL, , Université de Rouen Normandie (URN)
BELIN CATHERINE, , Université Paris Cité
CASTEL-GANDOLFO HELENE, , Université de Rouen Normandie (URN)
DESESTRET VIRGINIE, , Université Claude Bernard - Lyon 1
DUBOIS MARTINE, , Université de Rouen Normandie (URN)
PERFETTINI JEAN-LUC, , UNIVERSITE PARIS-SACLAY

Résumé: Les progrès en oncologie ont permis d'améliorer considérablement la survie globale de patients atteints de cancer, il est donc essentiel de mieux comprendre leurs toxicités et impacts cérébraux afin de maintenir la qualité de vie (Qol) de ces patients. Certains traitements du cancer peuvent en effet provoquer des déficits cognitifs, désignés sous le terme de "cancer related cognitive impairment" (CRCI) qui peuvent altérer la Qol et compromettre l’autonomie des patients les plus âgés. Dans ce travail de thèse, nous avons mis en place des modèles précliniques pour tenter de comprendre l’impact direct des hormonothérapies de nouvelle génération utilisées dans le cancer de la prostate, et des immunothérapies en fonction du contexte immunitaire et inflammatoire lié aux cancers, dans la survenue des déficits cognitifs, et/ou émotionnels ainsi que de la « fatigue ». Dans un premier travail, nous avons montré l’impact des hormonothérapies Enzalutamide et Acetate d’Abiraterone/Prednisone sur l’exploration et l’apprentissage spatial en relation avec une altération cérébrale de la transmission dopaminergique. Dans un deuxième travail, nous avons montré que l’inflammation systémique, la perméabilité des barrières sang-cerveau qui accompagnent l’infiltration méningée des macrophages périphériques et la neuroinflammation et les déficits des fonctions cognitives ou émotionnelles dépendent du caractère immuno-inflammatoire ou immuno-désert des cancers. Combinés aux cancers, les traitements par anti-PD-1 ou –PD-L1 exacerbent la diminution des fonctions exécutives, PD-L1 relayant spécifiquement l’infiltration d’une sous-population lymphocytaire dans les espaces méningés impliquée dans les déficits cognitifs et surtout l’anxiété. Ces travaux originaux permettent de proposer de nouveaux biomarqueurs systémiques et des pistes d’intervention pour améliorer la QoL des patients traités par des thérapies de nouvelles génération.
Abstract: Advances in oncology have considerably improved the overall survival of cancer patients, thus understanding their toxicities and cerebral impacts is a major issue to maintain patients' quality of life (QoL). Certain cancer treatments can indeed lead to cognitive dysfunctions referred to as "cancer related cognitive impairment" (CRCI), which can impair Qol and compromise the autonomy of elderly patients. In this thesis work, we leverage preclinical models to decipher the direct impact of new-generation hormone therapies used in prostate cancer and of immunotherapies in the immune and inflammatory context linked to cancers, in the occurrence of cognitive, and/or emotional deficits as well as "fatigue". In a first study, we demonstrated the impact of the hormone therapies Enzalutamide and Abiraterone Acetate/Prednisone on exploration activity and spatial learning, in relation to brain altered dopaminergic transmission. In a second work, we showed that systemic inflammation, blood-brain barriers permeability accompanying meningeal infiltration of peripheral macrophages and neuroinflammation as well as deficits in cognition or emotional reactivity, depending on immuno-inflammatory or immune-desert cancer type. Combined with cancers, anti-PD-1 or -PD-L1 treatments exacerbate the decline in executive functions, while PD-L1 specifically relays the infiltration of a lymphocyte subpopulation in meninges implicated in cognitive deficits and anxiety. This work proposes new systemic biomarkers and original ways of intervention to improve the cancer patients QoL treated with new-generation therapies.

Studies οf biοlοgical pathways invοlved in radiοresistance οf gliοblastοma stem cells after hadrοn irradiatiοn

Doctorant·e: SALMA Rima
Direction de thèse: HAGHDOOST Siamak (Directeur·trice de thèse)
STENERLOW BO (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 15/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: UFR Sante
Rapporteurs de la thèse: FORSSELL-ARONSSON EVA University of Gothenburg
GEORGAKILAS ALEXANDROS National Technical University of Athens
Membres du jurys: FORSSELL-ARONSSON EVA, , University of Gothenburg
GEORGAKILAS ALEXANDROS, , ATHENES - PANTEION UNIV OF SOCIAL POLITI
HAGHDOOST Siamak, , Université de Caen Normandie (UCN)
PARIS FRANCOIS, Directeur de recherche, Nantes Université
ROUZIER ROMAN, , Université de Caen Normandie (UCN)
SABATIER LAURE, , Université Paris Saclay
STENERLOW BO, , UPPSALA UNIVERSITY

Résumé: Le glioblastome (GBM), est une tumeur primitive cérébrale pratiquement incurable, notamment du fait de sa capacitée à rechuter après traitement, capacité attribuée à la présence de cellules souches de gliomateuses (CSG). Ces cellules contribuent à la résistance du GBM à la radiothérapie, par leurs défenses antioxydantes et leurs capacités de réparation de l'ADN qui sont surexprimées. Malgré des progrès thérapeutiques tels que la chimio-radiothérapie et l’hadronthérapie, les rechutes de cette tumeur radiorésistante persistent. Cette étude s'est focalisée sur l’interaction des voies de réparation de l'ADN (PARP1) et de la signalisation antioxydante (NRF2) à l'aide d'inhibiteurs pharmacologiques. Les GSC ont été cultivées en 3D et l'inhibition efficace de PARP1 par Olaparib et NRF2 par ML385 a été vérifiée par une analyse western blot. Les cellules ont ensuite été exposées à des rayons X, des protons et des ions carbone. Les critères d'analyse comprenaient la formation de tumeurs, la cinétique de réparation de l'ADN à l'aide de techniques d'immunofluorescence, en particulier anti phospho-γ-H2AX et/ou 53BP1, et l'évaluation de l'apoptose par cytométrie de flux. Les résultats ont montré que l'inhibition de NRF2 augmentait de manière significative la radiosensibilité des GSC aux rayons X, aux protons et à l'irradiation au carbone, tandis que l'inhibition de la réparation de l'ADN avait un impact limité sur la radiosensibilisation des GSC à l'irradiation au carbone. L'inhibition de NRF2 dans les GSC a induit des dommages à l'ADN et a entravé la réparation après une irradiation aux protons, tandis que l'inhibition de PARP1 a peu affecté la formation et la réparation des cassures double brin de l'ADN après une exposition aux rayons X et aux protons. Il est remarquable que l'exposition aux rayons X ait causé moins de dommages à l'ADN dans les GSC que l'irradiation aux protons, ce qui met en évidence les réponses cellulaires distinctes en fonction de la qualité des rayonnements. Du point de vue de la sensibilité aux rayonnements, NRF2 fait preuve d’une influence plus prononcée que PARP1 dans les GSC.
Abstract: Glioblastoma multiforme (GBM), a highly deadly primary brain tumor, faces challenges with increased recurrent cases, often linked to glioma stem cells (GSCs). GSCs contribute to GBM's resistance to radiotherapy, showcasing robust antioxidant defenses and superior DNA repair capabilities. Despite advancements in radiotherapy, such as use of particle radiotherapy, relapses persist in patients with radioresistant tumors. This study focused on sensitizing GSCs by altering the DNA repair pathway (PARP1) and antioxidant signaling (NRF2) with inhibitors. GSCs were cultivated in 3D, and effective inhibitions of PARP1 and NRF2 were verified with Western blot analysis. The cells were then exposed to X-rays, protons and carbon ions. The analysis parameters include tumorsphere formation, DNA repair formation and repair using immunofluorescent techniques, specifically γ-H2AX and 53BP1, and apoptosis assessment through flow cytometry analysis. Results showed that inhibiting NRF2 significantly increased GSCs radiosensitivity to X-rays, protons and carbon ions, while Olaparib's DNA repair inhibition had limited impact on GSC radiosensitization to carbon ion irradiation. NRF2 inhibition in GSCs induced DNA damage and impaired repair after proton irradiation, while PARP1 inhibition minimally affected DNA double-strand break formation and repair after X-ray and proton exposures. Notably, X-ray exposure caused less DNA damage in GSCs than proton irradiation, highlighting the cells' distinct responses to radiation qualities. In the context of radiation sensitivity, NRF2i showed a more pronounced influence than PARP1i in GSCs.

L’accident vasculaire cérébral : étude de l’activateur tissulaire du plasminοgène (tΡA) endοgène et de la mοdulatiοn de l’autοphagie par le récepteur Ν-methyl-D-aspartate (ΝΜDA)

Doctorant·e: JAUQUET Melissa
Direction de thèse: ROUSSEL Benoit (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 14/12/2023 à 09:30
Lieu de la soutenance: GIP Cyceron, Bd H. Becquerel, BP 5229 14074 Caen Cedex, France
Rapporteurs de la thèse: LIOT Geraldine Université Paris Saclay
NICOLE OLIVIER Universite de Bordeaux
Membres du jurys: CASOLLA BARBARA, , CHU DE NICE
LIOT Geraldine, , Université Paris Saclay
MACREZ Richard, , Université de Caen Normandie (UCN)
NICOLE OLIVIER, , Universite de Bordeaux
ROUSSEL Benoit, , Université de Caen Normandie (UCN)
VIVIEN Denis, , Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: L'ischémie cérébrale déclenche de nombreuses voies de signalisation qui contribuent à la mort neuronale, y compris l'autophagie. L'excitotoxicité due à la suractivation du récepteur N-Méthyl-D-Aspartate (NMDA) est l'un des principaux événements consécutifs à un accident vasculaire cérébral (AVC) et joue un rôle dans la mort neuronale médiée par l'autophagie. L'activateur tissulaire du plasminogène (tPA), une sérine protéase du système nerveux central, offre une neuroprotection en activant le récepteur facteur de croissance 1 analogue à insuline (IGF-1), qui diminue à son tour l'autophagie. Pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine de la mort neuronale par autophagie, nous avons étudié les rôles de l'activation des récepteurs NMDA et du récepteur à l'IGF-1 dans des neurones corticaux de souris après une ischémie. En utilisant un modèle in vitro d'AVC ischémique (OGDreox), nous avons constaté que l'activation du récepteur NMDA induit de l'excitotoxicité et de l'autophagie, augmentant ainsi la mort neuronale. Plus précisément, nous avons découvert que les récepteurs NMDA inhibent la phosphorylation des récepteurs à l'IGF-1 induite par l’IGF-1, ce qui diminue la phosphorylation de l'IRS-1 en aval. L’AVC est l'une des principales causes de décès et d'invalidité dans le monde, et représente un coût social et économique considérable à l'échelle mondiale. L'urgence réside dans le diagnostic précoce des AVC et la distinction entre l'AVC hémorragique et l'AVC ischémique afin d'adapter le traitement. Le tPA est une protéine clé dans l’AVC ischémique. Un taux élevé de tPA dans le plasma est associé à un risque accru de maladies cardio-vasculaires. De plus, le taux plasmatique de tPA est élevé chez les patients dans les mois suivant un AVC ischémique. En dosant le tPA dans le plasma des patients ayant eu un AVC ou présentant des symptômes imitant ceux de l’AVC, dès leur arrivée aux urgences, nous avons découvert que le taux plasmatique de tPA est moins élevé chez les patients ayant un AVC hémorragique. De plus, le tPA permet de discriminer ces patients de ceux ayant un AVC ischémique ainsi que de ceux présentant des symptômes imitant ceux de l’AVC.
Abstract: Stroke ranks among the foremost contributors to global mortality and disability, imposing a significant societal and economic burden on a worldwide scale. The critical imperative lies in the prompt identification of strokes and the ability to distinguish between hemorrhagic and ischemic strokes for customized treatment. Tissue Plasminogen Activator (tPA) emerges as a pivotal protein in ischemic stroke cases. Elevated levels of tPA in the bloodstream have been linked to a heightened risk of cardiovascular diseases. Moreover, patients exhibit heightened plasma tPA levels during the months following an ischemic stroke. Our investigation into the levels of tPA in the plasma of individuals who have suffered a stroke or are exhibiting stroke-like symptoms upon their arrival at the emergency department revealed that patients with hemorrhagic strokes tend to have lower plasma tPA levels. Additionally, tPA aids in distinguishing these patients from those with ischemic strokes, and stroke mimics. Cerebral ischemia triggers numerous signaling pathways that contribute to neuronal death, including autophagy. Excitotoxicity resulting from the overactivation of the N-Methyl-D-Aspartate (NMDA) receptor is one of the key events following a stroke and plays a role in autophagy-mediated neuronal death. tPAis naturally present in the central nervous system and provides neuroprotection by activating the Insulin-like Growth Factor 1 receptor (IGF-1R), which, in turn, reduces autophagy. To better understand the molecular mechanisms underlying neuronal death through autophagy, we investigated the roles of both NMDA and IGF-1 receptor in mouse cortical neurons after ischemia. Using an in vitro model of ischemic stroke (OGDreox), we observed that NMDA receptors activation induce excitotoxicity and autophagy, thereby increasing neuronal death. More specifically, we discovered that NMDA receptors inhibit the phosphorylation of IGF-1 receptors induced by IGF-1, leading to decreased phosphorylation of downstream IRS-1.

Ρlasticité de l'investissement maternel et du dévelοppement larvaire de la crevette bοuquet Ρalaemοn serratus (Ρennant, 1777) en répοnse à la variabilité de l'envirοnnement

Doctorant·e: BAUDET Jean-Baptiste
Direction de thèse: LE FOLL FRANK (Directeur·trice de thèse)
COULAUD ROMAIN (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance: 14/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Amphithéâtre de la Maison de l'étudiant
Rapporteurs de la thèse: LEFRANCOIS CHRISTEL UNIVERSITE LA ROCHELLE
LORIN-NEBEL CATHERINE UNIVERSITE MONTPELLIER 2 SCIENCES ET TECH DU LANGUEDOC
Membres du jurys: CHARMANTIER GUY, , UNIVERSITE MONTPELLIER 2 SCIENCES ET TECH DU LANGUEDOC
COULAUD ROMAIN, , Université Le Havre Normandie (ULHN)
LE FOLL FRANK, , Université Le Havre Normandie (ULHN)
LEFRANCOIS CHRISTEL, , UNIVERSITE LA ROCHELLE
LORIN-NEBEL CATHERINE, , UNIVERSITE MONTPELLIER 2 SCIENCES ET TECH DU LANGUEDOC
PRADILLON FLORENCE, , IFREMER - BOULOGNE-SUR-MER

Résumé: La crevette bouquet, Palaemon serratus, est une crevette marine européenne, maillon essentiel des réseaux trophiques auxquelles elle appartient et cible d’une activité de pêche professionnelle artisanale et de loisirs. Les femelles vivent 2 à 5 ans et se reproduisent généralement 2 fois par an (ponte d’hiver et ponte d’été). Après l’éclosion, les larves pélagiques se développent à travers une succession de mues (ou stades larvaires) et sont connues pour avoir un haut degré de plasticité du développement leur permettant de faire face aux variations environnementales. Dans ce travail doctoral, nous avons étudié la plasticité de l'investissement maternel et la plasticité du développement larvaire en réponse à l'environnement (température, qualité et quantité des proies) et les liens phénotypiques entre les différentes étapes du développement (embryonnaire, larvaire puis juvénile). Il a été nécessaire dans un premier temps de caractériser la variabilité des traits reproductifs maternels chez cette espèce, ainsi que de comprendre et décrire la variabilité des parcours de développement larvaire empruntés. Les femelles de P. serratus réalisent un compromis saisonnier entre la fécondité et la biomasse par œuf, avec un plus grand nombre de descendant ayant moins de ressources énergétiques en été qu’en hiver. Les vieilles femelles maximisent leur investissement en transmettant encore plus de ressources aux œufs en hiver (biomasse et acides gras), mais pas en été. Cela s’explique par le fait que, dans les conditions hivernales, le développement embryonnaire est plus long et plus couteux en énergie. Toutefois, les larves qui éclosent des œufs ayant reçu plus d’énergie maternelle sont en général plus grosses. Pour ensuite maximiser leur survie dans des conditions défavorables (température et stress alimentaire), les larves retardent plastiquement leur métamorphose voire leur croissance en réalisant plus de mues larvaires. La résistance des larves face à ces stress environnementaux, ainsi que la capacité de se développer à travers un parcours de développement abrégé dans des conditions favorables, augmentent avec la quantité de réserves énergétiques reçues à l’éclosion, notamment lors de la ponte d’hiver et pour les larves provenant des femelles les plus âgées. La bioénergétique réalisée lors des étapes embryonnaires et larvaires, en réponse aux conditions environnementales, a ensuite des effets sur le phénotype des juvéniles ainsi que sur leur fitness, bien que l’étude de ces liens phénotypiques reste à approfondir. L’ensemble des résultats de ce travail doctoral permet de mieux comprendre le cycle de vie de P. serratus et la plasticité des traits reproductifs sélectionnée par la saisonnalité chez les décapodes marins.
Abstract: The common prawn, Palaemon serratus, is a European marine shrimp, an essential link in the food webs to which it belongs, and the target of professional artisanal and recreational fishing. Females live for 2 to 5 years and generally reproduce twice a year (winter and summer layings). After hatching, pelagic larvae develop through a succession of moults (or larval stages) and are known to have a high degree of developmental plasticity, enabling them to cope with environmental variations. In this doctoral work, we studied the plasticity of maternal investment and the plasticity of larval development in response to the environment (temperature, quality and quantity of prey) and the phenotypic links between the different stages of development (embryonic, larval and then juvenile). It was first necessary to characterise the variability of maternal reproductive traits in this species, and to understand and describe the variability of the larval developmental pathways followed. P. serratus females trade off fecundity and biomass per egg seasonally, with a greater number of offspring having fewer energy resources in summer than in winter. Older females maximise their investment by transmitting even more resources to the eggs in winter (biomass and fatty acids), but not in summer. This is because, under winter conditions, embryonic development is longer and more energy-consuming. However, the larvae that hatch from eggs that have received more maternal energy are generally larger. To maximise their survival under unfavourable conditions (temperature and food stress), the larvae delay plastically their metamorphosis and growth by undergoing more larval moults. The larvae's resistance to these environmental stresses, as well as their ability to develop through an abbreviated developmental pathway under favourable conditions, increases with the quantity of energy reserves received at hatching, particularly during winter broods and for larvae from older females. The bioenergetics achieved during the embryonic and larval stages, in response to environmental conditions, then have effects on the phenotype of juveniles as well as on their fitness, although the study of these phenotypic links remains to be further investigated. The results of this doctoral work provide a better understanding of the life cycle of P. serratus and the plasticity of reproductive traits selected by seasonality in marine decapods.

Fibrοse intestinale, récepteur minéralοcοrticοide,alimentatiοn.

Doctorant·e: LEBOUTTE Mathilde
Direction de thèse: MARION-LETELLIER RACHEL (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 14/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Amphi Velours Bâtiment Stewart UFR Santé Rouen
Rapporteurs de la thèse: DUBUQUOY LAURENT Universite de Lille
FUMERY MATHURIN UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
Membres du jurys: ACHAMRAH Najate, , Université de Rouen Normandie (URN)
CHERBUY CLAIRE, , Inrae Grand Est Nancy
DUBUQUOY LAURENT, , Universite de Lille
FUMERY MATHURIN, , UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
MARION-LETELLIER RACHEL, , Université de Rouen Normandie (URN)
SAVOYE GUILLAUME, , Université de Rouen Normandie (URN)

Résumé: La fibrose intestinale est une complication majeure des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) et reste actuellement sans traitement spécifique. Comme l’antagonisme du récepteur minéralocorticoïde (RM) permet d’inhiber les fibroses extra-intestinales, il pourrait être également une cible thérapeutique dans le cadre de la fibrose intestinale. A l’exception de l’inflammation, les facteurs de risque associés au développement de la fibrose intestinale ne sont pas connus. Or, l’incidence des MICI est plus importante dans les pays occidentaux et augmente dans les pays nouvellement industrialisés. Le régime occidental (western diet, WD), riche en graisses et en sucres, aggrave le développement de fibroses extra-intestinales dans des modèles pré-cliniques. Notre objectif était d’identifier l’influence de la consommation de WD sur l’inflammation et le développement de la fibrose intestinale dans un modèle murin de colite. La colite aigue ou chronique a été induite par l’administration de DSS à 1% chez des souris nourries par la WD ou son régime contrôle purifié (low-fat diet, LFD). L’inflammation, la fibrose intestinale, la composition corporelle et la perméabilité intestinale ont été évaluées. La composition du microbiote caecal a été évaluée par séquençage de l’ARN 16S. Une analyse protéomique a été réalisée sur le tissu adipeux viscéral mésentérique par LC-MS/MS. Le régime WD pendant 8 semaines induit une augmentation du poids corporel et de la masse grasse, une hyperperméabilité colique et une altération du métabolisme du TAV, suggérant un état d’obésité. Le régime WD prévient l’augmentation des marqueurs associés à inflammation (ratio poids/longueur du colon, calprotectine fécale) et à la fibrose intestinale (Tgfb1, Col1a1, Col3, Vim) induite par le DSS. Le régime WD favorise la croissance de bactéries productrices de butyrate (g_Roseburia, g_Lachnospiraceae NK4A136 group), associée à la diminution des marqueurs inflammatoires dans notre modèle de colite. Contrairement aux souris soumises au régime WD, le DSS induit une activation de l’immunoprotéasome dans le TAV des souris soumises au régime LFD. Bien que le RM semble être une cible thérapeutique potentielle dans le traitement de la fibrose intestinale, celui-ci ne semble pas être suractivé par le régime WD dans nos conditions expérimentales. Le régime WD prévient l’inflammation et la fibrose intestinale dans un modèle de colite et cet effet bénéfique est associée à l’augmentation de bactéries productrices de butyrate et à une diminution de l’activation de l’immunoprotéasome dans le TAV.
Abstract: Intestinal fibrosis is major complication of Inflammatory Bowel Diseases (IBD) and remains without specific treatment. As Mineralocorticoid Receptor (MR) antagonism inhibits development of extra-intestinal fibrosis, it may represent a novel therapeutic target in intestinal fibrosis. IBD incidence is more frequent in Western countries and still increases in newly industrializing countries. As Western Diet (WD), high-fat and high-sugar diet, is known to worsen extra-intestinal fibrosis, we aimed to identify the effects of WD on inflammation and intestinal fibrosis development in colitis models. Acute and Chronic colitis models were induced by DSS 1% in male mice fed with WD or its purified control diet (Low-Fat Diet, LFD). Inflammation, intestinal fibrosis, body composition, intestinal permeability were assessed. Cecal microbiota composition was assessed by RNA 16S sequencing. Proteomic analysis was performed on Visceral Adipose Tissue (VAT) using LC-MS/MS. WD for 8 weeks induced an increase of body weight and fat mass, a colon hyperpermeability and metabolic changes in VAT, suggesting an obesity state. WD prevented DSS-induced increase of markers associated to intestinal inflammation (colon weight length ratio, fecal calprotectin) and to colon fibrosis (Tgfb1, Col1a1, Col3, Vim). WD promoted growth of butyrate- producing bacteria (g_Roseburia, g_Lachnospiraceae NK4A136 group) and it was associated to lower inflammatory-associated markers. DSS induced an immunoproteasome activation in VAT from LFD-fed mice compared to WD-fed mice, While MR may represent a novel therapeutic target in intestinal fibrosis, suractivation of MR was not observed in WD-fed mice. WD prevented intestinal inflammation and fibrosis, associated to a growth of butyrate-producing bacteria and to a decrease of immunoproteasome activation in VAT.

Μοdélisatiοn de l'évοlutiοn à lοng terme des ingénieurs d'écοsystèmes marins en répοnse au changement climatique et au transpοrt sédimentaire en estuaire de Seine

Doctorant·e: LEHUEN Amelie
Direction de thèse: ORVAIN Francis (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 14/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Campus 1
Rapporteurs de la thèse: GUIZIEN KATELL Directeur de recherche Sorbonne Université
POGGIALE JEAN-CHRISTOPHE Aix-Marseille université
Membres du jurys: BACHER CEDRIC, Chercheur HDR, IFREMER
GUIZIEN KATELL, Directeur de recherche, Sorbonne Université
LEFEBVRE Sebastien, , UNIVERSITE LILLE 1 SCIENCES ET TECHNOLOGIE
NIQUIL Nathalie, , Université de Caen Normandie (UCN)
ORVAIN Francis, Maître de conférences, Université de Caen Normandie (UCN)
POGGIALE JEAN-CHRISTOPHE, , Aix-Marseille université

Résumé: Un estuaire est un écosystème particulièrement complexe, où les conditions physiques ont une grande influence sur les habitats que l'on y trouve. Les paramètres sédimentaires et hydrologiques ont un impact direct sur la distribution spatiale et l'activité de la macrofaune benthique, les sédiments jouant le rôle de source de nourriture, de refuge et de lieu de reproduction. La question de définir la distribution spatiale et temporelle d’une espèce a mené à la notion de niche écologique, et à la construction des modèles de distributions d’espèces (Species Distribution Models, SDM). Parmi les nombreuses méthodes possibles pour obtenir un SDM, ces travaux proposent un SDM sous forme de « niche écologique optimale » de Cerastoderma edule, ce qui correspond à un modèle corrélatif basé sur la régression quantile utilisant une loi gaussienne bifactorielle. L’approche quantile permet d’estimer l’impact d’un facteur abiotique sur la réponse biologique en s’affranchissant des facteurs limitants non pris en compte. L’ajout original de ce modèle est d’utiliser une base gaussienne bifactorielle pour intégrer le type de réponse biologique classique et pour tenir compte des valeurs extrêmes des prédicteurs qui peuvent altérer la réponse biologique. Quatre couples de prédicteurs abiotiques parmi les facteurs environnementaux extraits d’un modèle hydro-morpho-sédimentaire 3D (salinité, température, courant maximal, taux d’inondation, % de vase fine…) sont proposés ainsi qu’un index d’habitabilité à vocation d’aide à la gestion des espaces naturels. S’inscrivant dans une boucle de rétroaction, les espèces macrozoobenthiques sont souvent ingénieurs d'écosystème, en modulant physiquement l’environnement qui les entoure, et plus particulièrement par un ensemble de processus de remaniement des sédiments, appelés bioturbation. Un modèle de bioturbation de Cerastoderma edule est construit à partir de six jeux de données d’érodimétrie tirés de la littérature et évaluant la quantité de sédiment remanié en fonction du taux métabolique de la faune présente dans l’échantillon et du type de sédiment. Il permet de modéliser l’érosion de cette couche biogénique dans les différentes conditions expérimentales collectées. De plus, des travaux expérimentaux ont été réalisés pour quantifier l’effet de bioturbation multi-spécifique en fonction du taux métabolique et de la température. La caractérisation de la couche biogène semble être suffisamment décrite par le taux métabolique cumulé de tous les individus en présence, cependant l’influence de ces organismes sur l’érodabilité de la couche constitutive du sédiment semble nécessiter plus de différentiation selon le mode de bioturbation.
Abstract: An estuary is a particularly complex ecosystem, where physical conditions have a major influence on the habitats found there. Sedimentary and hydrological parameters have a direct impact on the spatial distribution and activity of benthic macrofauna, with sediments acting as food sources, refuges, and breeding grounds. The question of defining the spatial and temporal distribution of a species led to the notion of ecological niche, and the construction of Species Distribution Models (SDM). Among the many possible methods for obtaining a SDM, this work proposes an SDM in the form of the 'optimal ecological niche' of Cerastoderma edule, which corresponds to a correlative model based on quantile regression using a bifactorial Gaussian distribution. The quantile approach makes it possible to estimate the impact of an abiotic factor on the biological response without considering limiting factors. The original addition to this model is to use a bifactorial Gaussian basis to incorporate the classic type of biological response and to take account of the extreme values of the predictors, which can alter the biological response. Four pairs of abiotic predictors from among the environmental factors extracted from a 3D hydro-morpho-sedimentary model (salinity, temperature, maximum current, flooding rate, % of fine silt, etc.) are proposed, along with a habitability index to help manage natural areas. As part of a feedback loop, macrozoobenthic species are often ecosystem engineers, physically modulating the environment around them, and more specifically through a series of sediment reworking processes known as bioturbation. A Cerastoderma edule bioturbation model is constructed from six erodimetry data sets taken from the literature, assessing the quantity of sediment reworked as a function of the metabolic rate of the fauna present in the sample and the type of sediment. It is used to model the erosion of this biogenic layer under the various experimental conditions collected. In addition, experimental work has been carried out to quantify the effect of multi-species bioturbation as a function of metabolic rate and temperature. The characterization of the biogenic layer seems to be sufficiently described by the cumulative metabolic rate of all the individuals present, but the influence of these organisms on the erodibility of the constituent layer of the sediment seems to require more differentiation according to the mode of bioturbation.

Ρrévalence, identificatiοn et caractérisatiοn des bactéries du genre Μycοplasma détectées dans les affectiοns respiratοires équines

Doctorant·e: MARTINEAU Matthieu
Direction de thèse: LEON SECK ALBERTINE (Directeur·trice de thèse)
TARDY FLORENCE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 13/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: PFRS, 2 Rue des Rochambelles, 14032 CAEN
Rapporteurs de la thèse: DUCROT CHRISTIAN Directeur de recherche Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
MAROIS-CREHAN CORINNE ANSES
Membres du jurys: AMAT JEAN-PHILIPPE, Chargé de recherche, ANSES
DUCROT CHRISTIAN, Directeur de recherche, Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
JOIN-LAMBERT Olivier, , Université de Caen Normandie (UCN)
LEON SECK ALBERTINE, Chercheur HDR, Université de Caen Normandie (UCN)
MAROIS-CREHAN CORINNE, , ANSES
PICANDET VALERIE, Docteur, Centre Hospitalier vétérinaire Equin
TARDY FLORENCE, , ANSES

Résumé: Les affections respiratoires sont la seconde cause de contre-performance chez le cheval athlète. Elles sont associées à un ensemble de signes cliniques dont certains sont déclenchés ou exacerbés par la présence de micro-organismes dans la sphère respiratoire de l’animal. Les bactéries du genre Mycoplasma, atypiques par leurs caractéristiques phénotypiques et génomiques, ont été décrites comme associées à des infections respiratoires à l'échelle mondiale, tant chez l’homme que les animaux d'élevage. Elles sont retrouvées avec une prévalence proche de 15 % dans les lavages respiratoires équins reçus pour diagnostic sans que leur rôle clinique ne soit clairement défini. Pour comprendre le rôle de ces bactéries, un protocole mixte, associant culture et amplification génique à partir d’un enrichissement sur bouillon du prélèvement initial, a été validé. Cette méthode a été utilisée sur 1948 échantillons de 1764 chevaux, reçus sur la période 2020-2022. La prévalence des bactéries du genre Mycoplasma a été affinée à 16,1% avec une prédominance de l’espèce M. equirhinis (85,3%). La détection de M. equirhinis n’a pas pu être associée à des signes cliniques rapportés par les vétérinaires. Toutefois, une détection plus importante chez les chevaux de races de course et ceux vivant en box, dans les lavages trachéaux, a été mise en évidence. Dans les liquides bronchoalvéolaires, M. equirhinis a été identifié de façon concomitante à une inflammation à médiation neutrophilique. La prévalence de M. equirhinis est augmentée en présence d’autres micro-organismes tels que Streptococcus zooepidemicus, EHV-5 et Actinobacillus equuli. L’analyse des génomes de diverses souches de M. equirhinis montre une homogénéité importante de l’espèce malgré la présence d’éléments génétiques mobiles. Les gènes associés à la virulence retrouvés sont caractéristiques du genre Mycoplasma et très similaires à ceux détectés dans l’espèce M. hominis, un pathogène opportuniste de la sphère génitale chez l’homme, phylogénétiquement très proche de M. equirhinis. Tous ces éléments conduisent donc à considérer M. equirhinis comme un agent opportuniste au sein d’un complexe respiratoire équin, qu’il s’agira de caractériser plus finement par sa détection quantitative dans les prélèvements initiaux et l’analyse plus global du microbiote respiratoire.
Abstract: Respiratory disorders are the second most common cause of poor performance in horses and are associated with numerous clinical signs. Some of these are caused or enhanced by microorganisms present in the equine respiratory tract. Bacteria of the Mycoplasma genus, which have atypical phenotypic and genomic characteristics, have been described to be associated with respiratory infections worldwide, in both humans and domesticated animals. Their prevalence has been estimated to be close to 15% in equine respiratory samples submitted for diagnosis, while their clinical role is unclear. To assess their role, a hybrid protocol combining culture and gene amplification from broth enrichment of the initial clinical specimen was validated. This method was used on 1,948 samples from 1,764 horses received over the 2020-2022 period, and the prevalence of Mycoplasma bacteria was refined to 16.1%, with a predominance of M. equirhinis species (85.3%). Detection of M. equirhinis was not associated with specific clinical signs reported by the veterinarians. However, a higher detection in tracheal washes was observed in racehorses and stabled horses. In bronchoalveolar lavages, M. equirhinis was detected in association with neutrophil-mediated inflammation. The prevalence of M. equirhinis is increased when other microorganisms, such as Streptococcus zooepidemicus, EHV-5, and Actinobacillus equuli were detected. Genomic analysis of a panel of M. equirhinis strains shows that this species is homogeneous, despite the presence of mobile genetic elements. The virulence-associated genes found are characteristic of the Mycoplasma genus and very similar to those found in M. hominis, an opportunistic pathogen of the human genital tract, and phylogenetically very close to M. equirhinis. All these elements suggest that M. equirhinis is an opportunistic agent involved in the equine respiratory complex, which should be characterized more precisely by its direct quantitative detection in samples and by analysis of the respiratory microbiota.

Analyses de deux stratégies d’acclimatatiοn à un stress thermique intense repοsant sur une thermο-sensibilisatiοn οu une sensibilisatiοn médiée par des bactéries ΡGΡR chez le cοlza et la caméline

Doctorant·e: DELAMARE Jeremy
Direction de thèse: BRUNEL-MUGUET Sophie (Directeur·trice de thèse)
PERSONENI Emmanuelle (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance: 12/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Amphithéâtre Vauquelin - Université de Caen-Normandie
Rapporteurs de la thèse: PIUTTI SEVERINE Université de Lorraine
PRUDENT MARION Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
Membres du jurys: BRUNEL-MUGUET Sophie, , Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
PERSONENI Emmanuelle, Maître de conférences, Université de Caen Normandie (UCN)
PICON-COCHARD CATHERINE, , Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
PIUTTI SEVERINE, , Université de Lorraine
PRUD'HOMME MARIE-PASCALE, , Université de Caen Normandie (UCN)
PRUDENT MARION, , Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
REES FREDERIC, Chargé de recherche, Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
VILE DENIS, Directeur de recherche, Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement

Résumé: Le changement climatique auquel nous sommes confrontés est caractérisé notamment par une modification des profils thermiques en termes d’intensité, de durée et de répétition des vagues de chaleur. Ces vagues de chaleur surviennent lors des stades reproducteurs des plantes qui sont également les plus critiques pour l’élaboration des composantes de rendement et des critères de qualité grainière des grandes cultures. Les oléagineux tels que le colza et la caméline sont des espèces particulièrement impactées par le stress thermique, causant de fortes pertes de rendement et une diminution de la qualité grainière. Ainsi, il est nécessaire d’identifier de nouveaux leviers d’acclimatation, telles que des stratégies reposant sur l’acclimatation des plantes. Le thermopriming consistant à préparer les plantes à répondre de façon plus rapide, efficace, intense et/ou sensible à un stress thermique par une exposition préalable à un stress de même nature pourrait permettre d’acclimater les plantes qui mettraient en place des mécanismes de réponses adaptés. L’inoculation des plantes avec des PGPR est un levier d’acclimatation de plus en plus étudié, qui permet de limiter les impacts du stress thermique. Cependant, bien que ces deux types de stratégies d’acclimatation soient principalement étudiés pour limiter l’impact des stress sur le développement des parties aériennes et sur le rendement, peu d’études se sont intéressées à leurs effets sur la morphologie et les fonctions racinaires comme l’exsudation racinaire. Dans le cadre de cette thèse, nous avons analysé chez le colza et la caméline (i) d’une part les effets d’une augmentation graduelle de température précédant un stress thermique, sur le rendement et la qualité grainière et sur la morphologie et l’exsudation racinaire et (ii) d’autre part les effets de l’inoculation de deux Pseudomonas présentant des activités PGPR afin de limiter les impacts du stress thermique sur le rendement et la qualité grainière. De plus, afin de connaitre l’impact du stress thermique et de l’inoculation de PGPR (combinés ou non) sur la plante et la rhizosphère associée, les effets de ces traitements ont été étudiés sur l’exsudation racinaire, l’allocation de carbone (C) dans le système sol-plante, les traits morphologiques racinaires et les communautés microbiennes du sol. Nos résultats ont montré que le colza et la caméline présentent des stratégies contrastées quant à leur réponse au stress thermique. En effet, la caméline semble réagir au stress en augmentant son investissement dans les parties racinaires, en améliorant qualitativement son exsudation et en stimulant l’activité des communautés microbiennes à l’inverse du colza qui semble plutôt endurer le stress. De plus, ces deux espèces ont réagi différemment aux deux stratégies d’acclimatation appliquées. En effet, chez le colza, le thermopriming a permis de diminuer l’exsudation en C et de maintenir son rendement et sa qualité grainière alors qu’il a eu un impact plus négatif sur l’exsudation et la morphologie racinaire chez la caméline. L’inoculation des PGPR est une stratégie d’acclimatation qui tend à limiter les effets du stress thermique sur le rendement et la qualité grainière chez le colza. Cependant, les PGPR agissent comme un puits supplémentaire chez le colza impactant son développement, son exsudation ainsi que l’activité et la composition des communautés microbienne. A l’inverse, la caméline est peu impactée par l’apport de PGPR et semble par conséquent piloter les interactions plante/bactéries plutôt que les subir. En résumé, ces leviers d’acclimatation semblent démontrer des effets bénéfiques pour les plantes. De plus, il pourrait être intéressant d’intégrer les effets de la sélection variétale sur les stratégies de réponses des plantes face au stress et notamment la variabilité des fonctions racinaires et des interactions avec la rhizosphère, à la lumière de la sélection variétale différentiellement subie par le colza et la caméline.
Abstract: The on-going climate changes that we are facing are characterized in particular by modifications of temperature profiles in terms of intensity, duration and repetition of heat waves. These heat waves occur during the reproductive stages of the crops, which are also the most critical for seed yield elaboration and grain quality in crops. Oleaginous species such as rapeseed and camelina, are species particularly impacted by heat stress that cause yield penalties and a lower seed quality. Therefore, to cope with heat stress, it has become necessary to identify new acclimation levers that differ avec genetic and agronomic levers, such as strategies based on plants acclimation. Thermopriming which consist in priming the plants in a way to help them respond more rapidly, effectively, intensively and/or sensitively to heat by a prior exposure of a stress of the same nature could allow the plants to acclimate and develop appropriate response mechanisms. The plant inoculation with Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR)-type bacteria is also an acclimation lever increasingly studied, that limit the impacts of abiotic stress such as heat stress. However, although these two types of acclimation levers are mainly studied to limit stress impact on aboveground development and yield, few studies have observed their effects on root morphology and functions such as root exudation. In this thesis we analysed in rapeseed and camelina (i) the effects of a gradual increase in temperature prior a heat stress on yield and grain quality and on root morphology and exudation and (ii) the effects of inoculating two Pseudomonas with PGPR activities in order to limit the impact of heat stress on yield and grain quality. Moreover, in order to understand the impact of heat stress and PGPR inoculation (combined or not) on the plant and associated rhizosphere, the effects of these treatments were studied on root exudation, carbon (C) allocation in the soil-plant system, root morphological traits and soil microbial communities. Our results showed that rapeseed and camelina have contrasting strategies in terms of response to heat stress. Indeed, camelina seems to respond to the stress by increasing its investment to the roots thus improving the quality of exudation and stimulating the activity of microbial communities, unlike rapeseed, which seems to undergo heat stress. In addition, these two species respond differently to the two acclimation strategies applied. In rapeseed, thermopriming reduced C exudation and maintained yield and grain quality, whereas it had a more negative impact on exudation and root morphology in camelina. PGPR inoculation is an acclimation strategy that tends to limit the effects of heat stress on yield and grain quality in rapeseed. However, PGPRs act as an additional sink in rapeseed, impacting its development, exudation and the activity and composition of microbial communities in the rhizosphere. By contrast, camelina is slightly affected by the addition of PGPRs and seems to control the plant/bacteria interactions rather than be affected by them. In short, beneficial effects on plants of these acclimation levers have been evidenced. In addition, it could be interesting to integrate the effects of varietal selection on plant response strategies to stress, and in particular the variability of root functions and interactions with the rhizosphere, in the light of the varietal selection differentially undergone by rapeseed and camelina.

Etude de l'impact des peptides natriurétiques sur le biοfilm de Ρseudοmοnas aeruginοsa : implicatiοn de l'οpérοn ami.

Doctorant·e: LOUIS Melissande
Direction de thèse: LESOUHAITIER OLIVIER (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 11/12/2023 à 09:30
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie 55 Rue Saint-Germain, 27000 Évreux
Rapporteurs de la thèse: BLANC-POTARD ANNE Université de Montpellier
LE BERRE ROZENN Université Catholique de l'Ouest Bretagne Nord
Membres du jurys: BAZIRE ALEXIS, , UNIVERSITE BRETAGNE SUD UBS
BLANC-POTARD ANNE, , Université de Montpellier
CHEVALIER SYLVIE, , Université de Rouen Normandie (URN)
LE BERRE ROZENN, , Université Catholique de l'Ouest Bretagne Nord
LESOUHAITIER OLIVIER, , Université de Rouen Normandie (URN)
TAHRIOUI ALI, , Université de Rouen Normandie (URN)

Résumé: Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste responsable de nombreuses infections chroniques chez l’homme et qui a été classé en « priorité 1 : critique » par l’OMS pour la recherche et le développement de traitements permettant de pallier à la résistance aux antibiotiques, notamment aux carbapénèmes dans le cas de P. aeruginosa. L’émergence du concept de l’endocrinologie microbienne a permis d’admettre que les bactéries sont capables de percevoir les molécules de signalisation humaine et d’adapter leur physiologie en réponse à ces signaux. Dans ce contexte, il a été montré que les peptides natriurétiques BNP et CNP, qui font partie d’une famille d’hormones humaines, sont capables d’influencer positivement la virulence et négativement le biofilm de P. aeruginosa. L’objectif de cette thèse était de mettre en évidence si d’autres membres de la famille des peptides natriurétiques, d’origine humaine ou non, à savoir l’ANP, l’ostéocrine et les lébétines L1 et L2 sont capables de moduler le biofilm de P. aeruginosa et si oui, par quels mécanismes bactériens. Mes travaux ont permis de montrer que l’ANP, l’ostéocrine et les lébétines L1 et L2 sont capables non seulement d’affecter la formation de biofilm de P. aeruginosa mais surtout de disperser un biofilm préétabli de P. aeruginosa. Il a également été observé que l’activité dispersive de ces peptides sur le biofilm de P. aeruginosa nécessite la présence du senseur bactérien AmiC et du régulateur AmiR. Nous avons montré que l’ANP est capable de diminuer la concentration en polysaccharides matriciels du biofilm expliquant en partie son action dispersive. De plus, il a été montré que la combinaison de l’ANP avec des antibiotiques (tobramycine, imipénème, polymyxine B) a un effet potentialisateur entrainant une dispersion quasi-totale des biofilms de P. aeruginosa. Enfin, l’ANP et la lébétine L1β ont montré un effet potentialisateur lors de leur combinaison avec la tobramycine in vivo, sur une infection pulmonaire chronique à P. aeruginosa d’un modèle murin. Ces résultats sont encourageants quant à un potentiel thérapeutique de l’ANP et de la L1β dans le traitement des infections chroniques à P. aeruginosa chez les patients atteints de mucoviscidose.
Abstract: Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen responsible to chronic infections in humans, and has been classified as "priority 1: critical" by the WHO for the research and development of treatments to overcome antibiotic resistance, particularly to carbapenems in the case of P. aeruginosa. The emergence of the concept of microbial endocrinology has led to the recognition that bacteria are capable of perceiving human signaling molecules and adapting their physiology in response to these signals. In this context, it has been shown that the natriuretic peptides BNP and CNP, which belong to a family of human hormones, are capable of positively influencing virulence and negatively affecting the biofilm of P. aeruginosa. The aim of this thesis was to determine whether other members of the natriuretic peptide family, human origin or not, namely ANP, osteocrin and the lebetins L1 and L2, are capable of modulating the biofilm of P. aeruginosa, and by which bacterial mechanisms. My work has shown that ANP, osteocrin and the lebetins L1 and L2, are capable not only of affecting P. aeruginosa biofilm formation, but above all of dispersing a pre-established P. aeruginosa biofilm. It was also observed that the dispersive activity of these peptides on P. aeruginosa biofilm requires the presence of the bacterial sensor AmiC and the regulator AmiR. We have shown that ANP is capable of lowering the concentration of matrix polysaccharides in the biofilm, which partly explains its dispersive action. In addition, the combination of ANP with antibiotics (tobramycin, imipenem, polymyxin B) was shown to have a potentiating effect, resulting in near-total dispersion of P. aeruginosa biofilms. Finally, ANP and lebetin L1β showed a potentiating effect when combined with tobramycin in vivo, on chronic P. aeruginosa lung infection in a murine model. These results are encouraging for a therapeutic potential of ANP and L1β in the treatment of chronic P. aeruginosa infections in cystic fibrosis patients.

Rôle des micrοARΝs dans le cοntrοle de l'hypersécrétiοn par les tumeurs neurοendοcrines.

Doctorant·e: DRISSA Ines
Direction de thèse: DUBESSY CHRISTOPHE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 11/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie - Bâtiment CURIB, 25 Rue Lucien Tesnière, 76130 Mont-Saint-Aignan
Rapporteurs de la thèse: BONCOMPAIN GAELLE Université Claude Bernard - Lyon 1
CHERRADI NADIA Universite Grenoble Alpes
Membres du jurys: ANOUAR YOUSSEF, , Université de Rouen Normandie (URN)
BONCOMPAIN GAELLE, , Université Claude Bernard - Lyon 1
CHERRADI NADIA, , Universite Grenoble Alpes
DENOYELLE CHRISTOPHE, , Université de Caen Normandie (UCN)
DUBESSY CHRISTOPHE, , Université de Rouen Normandie (URN)
FAVIER JUDITH, , UNIVERSITE PARIS 5 UNIVERSITE PARIS DESCARTES

Résumé: L’homéostasie est un phénomène essentiel permettant à l’organisme de maintenir un fonctionnement stable en dépit de perturbations internes et externes. Ces modifications continuelles compensatoires des fonctions corporelles sont notamment préservées par le système neuroendocrinien qui ajuste la production d’hormones de l’organisme. Parmi les cellules neuroendocrines impliquées, les cellules chromaffines de la médullosurrénale sécrètent des catécholamines en réponse au stress et permettent une réponse dite de « fight or flight » nécessaire à une distribution ajustée de l’énergie de l’organisme, notamment par des modulations au niveau cardiovasculaire. Ces catécholamines sont sécrétées via un processus de sécrétion régulée par le calcium se concluant par l’exocytose, étape essentielle de la libération d’hormone dans la circulation sanguine. Le phéochromocytome (PCC), une tumeur neuroendocrine rare de la médullosurrénale, est caractérisé par une hypersécrétion de catécholamines à l’origine de répercussions délétères sur la présentation de la maladie mais également susceptible d’influencer son diagnostic, son pronostic ainsi que sa prise en charge. Les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents à cette dérégulation sont toutefois peu connus. Mes travaux de thèse démontrent que cette hypersécrétion du PCC ne résulte pas seulement d’un effet de masse tumorale mais qu’elle implique également un dysfonctionnement à l’échelle de la cellule individuelle. En effet, ces cellules présentent une augmentation de l’activité d’exocytose, associée à une surexpression globale des gènes impliqués dans ce processus tant au niveau transcriptionnel que protéique. Nous nous sommes interrogés alors sur les potentiels régulateurs de cette hypersécrétion hormonale en exploitant la piste des microARN, des acteurs essentiels de l’homéostasie cellulaire. Nous avons alors montré le rôle majeur joué par un groupe de 20 microARN inhibiteurs post-transcriptionnels de l’expression des gènes de l’exocytose. Leur sous-expression globale dans le PCC est associée à la surexpression des gènes de l’exocytose et ainsi à la suractivation de la sécrétion de catécholamines. Ces études constituent un point de départ solide vers une meilleure compréhension de la physiopathologie des PCC et des tumeurs neuroendocrines, principalement caractérisés par une hypersécrétion hormonale.
Abstract: Homeostasis, a vital phenomenon, enables the body to maintain stable functioning even in the face of internal and external disturbances. The continual compensatory adjustments in bodily functions are primarily governed by the neuroendocrine system, which regulates the production of hormones within the body. Among the neuroendocrine cells involved, chromaffin cells of the adrenal medulla gland respond to stress by secreting catecholamines. This “fight or flight” response is critical for the balanced distribution of the body's energy, particularly through cardiovascular modulations. These catecholamines are released through a calcium-regulated secretion process, culminating in exocytosis, the final step in hormone release into the bloodstream. Pheochromocytoma (PCC), a rare neuroendocrine tumor of the adrenal medulla gland, is characterized by an overproduction of catecholamines, which has deleterious effects on disease presentation and potential implications for diagnosis, prognosis, and management. However, the underlying molecular and cellular mechanisms of this dysregulation are not well understood. We have demonstrated that the hypersecretion in PCC is not solely due to the tumor burden but also involves dysfunction at the individual cell level. These cells demonstrate increased exocytosis activity, associated with an overexpression of genes related to this process, both at the transcriptional and protein levels. To explore potential regulators of this hormonal hypersecretion, we investigated the role of microRNAs, which are essential post-transcriptional modulators of cellular homeostasis. Our studies have highlighted the significant role played by a group of 20 post-transcriptional inhibitors microRNAs in the expression of exocytosis-related genes. Their overall underexpression in PCC is associated with the overexpression of exocytosis-related genes and, consequently, the hyperactivation of catecholamine secretion. These studies represent a solid foundation for a better understanding of the pathophysiology of PCC and neuroendocrine tumors, which are primarily characterized by hormonal hypersecretion.

Τοxicité pulmοnaire in vitrο de mélanges cοmplexes de pοlluants de l'air intérieur : effets d'une expοsitiοn répétée à l'Ιnterface Air-Liquide (ΙAL)

Doctorant·e: EL HAJJAR Carine
Direction de thèse: ANDRE Veronique (Directeur·trice de thèse)
POTTIER Ivannah (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance: 11/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: UFR Santé - Bâtiment pharmacie
Rapporteurs de la thèse: BAEZA ARMELLE Université Paris Cité
ORSIERE THIERRY UNIVERSITE AIX MARSEILLE 1 PROVENCE
Membres du jurys: ANDRE Veronique, Maître de conférences, Université de Caen Normandie (UCN)
BAEZA ARMELLE, , Université Paris Cité
GARCON GUILLAUME, , Université de Lille
LECUREUR VALERIE, , Université de Rennes
ORSIERE THIERRY, , UNIVERSITE AIX MARSEILLE 1 PROVENCE
POTTIER Ivannah, Maître de conférences, Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: Alors que les effets sanitaires des polluants inhalés ont été principalement étudiés à partir de la pollution extérieure, la prise de conscience de l'impact de la qualité de l'air intérieur est plus récente. Les polluants de l'air intérieur sont des mélanges complexes présents à de faibles concentrations, mais susceptibles de contribuer au développement de pathologies respiratoires chroniques. Les effets les plus néfastes de la pollution de l'air ont été attribués aux particules (PM). Les poussières sédimentées intègrent des périodes de pollution plus ou moins longues et constituent un réservoir de polluants inhalables via une possible remise en suspension. Ce travail se propose d'évaluer la réponse toxique globale de poussières sédimentées représentatives de la pollution de l'air intérieur domestique (SRM® 2585), dans des conditions d'exposition in vitro les plus réalistes possibles. Pour cela, des cellules NHBE ont été différenciées à l’interface Air-Liquide (IAL), reconstituant un pseudo-épithélium trachéo-bronchique fonctionnel. Ce modèle a été exposé de façon réitérée (4 j consécutifs) et cumulée à la fraction PM10 issue du SRM® 2585 (0,1 ; 1 et 6 μg/cm2/j) à l’IAL grâce à un système de nébulisation, le Vitrocell® Cloud MAX. Les biomarqueurs ont été évalués à J4 et post-exposition (J8 et J11) afin de caractériser les effets pérennes, transitoires ou retardés. Aucune cytotoxicité n’est associée à la baisse de l’effet barrière (TEER) observée à J2, J4 et J8 à la plus forte dose d’exposition. Malgré la présence d'endotoxines et d’un potentiel pro-oxydant intrinsèque (évalués par des approches acellulaires), les réponses cellulaires pro-oxydantes (augmentation de la production d’ERO à J4) et pro-inflammatoires (augmentation de la production d'IL-6 à J8 et J11 et de l’expression d'IL-6 à J4) restent de faible amplitude. Les réponses ainsi obtenues dans le modèle de NHBE différencié sont de plus faible amplitude que celles évaluées parallèlement avec des NHBE cultivées et exposées plus classiquement en immergé. Les profils mutagènes obtenus d’autre part à partir d’extraits organiques sont cohérents avec la présence déjà connue de HAP et ont révélé la présence concomitante de nitro-HAP. Toutefois, le mélange de polluants associés aux PM10 ne conduit qu’à une très faible modulation de la réponse cellulaire à un stress génotoxique. Finalement, une co-exposition du pseudo-épithélium simultanément aux PM10 et à des milieux « conditionnés » issus de l’exposition de macrophages à des PM2,5 a été élaboré pour étudier les éventuelles interactions entre ces différents types cellulaires. La réponse pro-oxydante se trouve modifiée et la réponse pro-inflammatoire renforcée dans ces conditions, soulignant l’intérêt d’associer la réponse macrophagique à ce modèle. Ces résultats mettent en évidence la nécessité d’utiliser des modèles in vitro aussi réalistes que possible afin d’obtenir des données plus pertinentes en vue d’établir des lignes directrices.
Abstract: While related health effects of inhaled pollutants have been mainly studied from outdoor pollution, the awareness about the impact of indoor air quality has emerged more recently. Indoor air contaminants are complex mixtures that occur at low concentrations but play a role in triggering chronic respiratory diseases. The most severe human health effects of air pollution have been attributed to particulate matter (PM). Settled dust integrates periods of pollution for more or less long durations and constitutes a reservoir of inhalable pollutants through possible resuspension. This work aims to assess the overall toxic response of settled dust representative of domestic indoor air pollution (SRM® 2585) under the most realistic in vitro exposure conditions possible. For this purpose, NHBE cells were differentiated at the Air-Liquid Interface (ALI), recreating a functional tracheobronchial pseudo-epithelium. This cell model was exposed repeatedly (4 consecutive days) and cumulatively to the PM10 fraction isolated from SRM® 2585 (0.1, 1, and 6 μg/cm2/day) at the ALI using an aerosol-to-cell exposure system (Vitrocell® Cloud MAX). Biomarkers were evaluated at D4 and post-exposure (D8 and D11) in order to characterize persistent, transient, or delayed effects. No cytotoxicity is associated with the decrease of the barrier function (TEER) observed on D2, D4 and D8 at the highest dose of exposure. Despite the presence of endotoxins and an inherent pro-oxidant potential (measured using acellular approaches), the pro-inflammatory responses (increase of IL-6 production on D8 and D11, and increase of IL-6 expression on D4) and the pro-oxidant cellular responses (increase of ROS production on D4) are of low amplitude. The responses observed in the differentiated NHBE cells have a smaller amplitude compared to those measured in NHBE grown under conventional submerged conditions. Mutagenic profiles obtained from organic extracts align with the known occurrence of PAH and also indicated the concomitant presence of nitro-PAH. However, the pollutant mixture associated with PM10 leads to a slight modulation of the cellular response to genotoxic stress. Finally, a co-exposure of the pseudo- epithelium simultaneously to PM10 and to media from macrphages previously exposed to PM2.5 was conducted to investigate the potential interactions between these two cell models. The pro-oxidant response is modified, and the pro-inflammatory reaction is intensified under these circumstances, emphasizing the importance of including the macrophage response in this model. These findings highlight the need to use in vitro models that are as realistic as possible to obtain more relevant data for establishing guidelines.

Explοratiοn neurοdévelοppementale de la prédictiοn sοmatοsensοrielle chez l'enfant d'âge préscοlaire et le nοuveau-né prématuré

Doctorant·e: MARAIS Anne Lise
Direction de thèse: ROCHE LABARBE NADEGE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 08/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Amphi 206 - PFRS Caen
Rapporteurs de la thèse: MOGHIMI SAHAR Chercheur HDR UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
PASCALIS OLIVIER UNIVERSITE GRENOBLE 2 PIERRE MENDES FRANCE
Membres du jurys: DEHAENE-LAMBERTZ GHISLAINE, , NEUROSPIN
GUILLOIS Bernard, , CHU de Caen
HINAULT Thomas, , Université de Caen Normandie (UCN)
MOGHIMI SAHAR, Chercheur HDR, UNIVERSITE AMIENS PICARDIE JULES VERNE
PASCALIS OLIVIER, , UNIVERSITE GRENOBLE 2 PIERRE MENDES FRANCE
ROCHE LABARBE Nadège, Maître de conférences, Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: Exploration neurodéveloppementale de la prédiction somatosensorielle chez l’enfant d’âge préscolaire et le nouveau-né prématuré La prédiction sensorielle (PS) est l’anticipation par le cerveau des stimuli à venir sur la base des entrées sensorielles passées. Elle permet l’optimisation des ressources cognitives grâce à des mécanismes de régulation tels que la suppression par répétition (SR). L’altération des capacités de PS pourrait jouer un rôle dans l'émergence des troubles neurodéveloppementaux (TND), en particulier chez les nourrissons nés prématurément, qui sont à risque de développer de tels troubles. Dans une première étude, nous mettons en évidence la PS et la SR chez des enfants de deux et quatre ans en potentiels évoqués EEG lors d'un protocole oddball-omission tactile. Contrairement aux réponses somatosensorielles qui sont toutes présentes dès 2 ans, le traitement de la déviance temporelle par le cortex frontocentral n’est visible qu’à quatre ans chez les enfants typiques, corrélé avec le développement exécutif. Ce traitement de plus haut niveau de la déviance est absent chez les enfants de quatre ans à risque de TND. Dans une seconde étude, nous mettons en évidence une SR chez des nouveau-nés prématurés avec un protocole similaire, mais seuls ceux nés après 32 semaines d’âge gestationnel (AG) présentent des réponses cérébrales à des stimuli déviants. La sévérité de la prématurité a un effet sur l’amplitude de la SR et de la réponse à la déviance. Ce travail soutient la proposition que la prédiction sensorielle dans la modalité tactile pourrait être un marqueur précoce des TND.
Abstract: Sensory prediction (SP) is the brain's anticipation of forthcoming stimuli based on previous sensory inputs. It optimizes cognitive resources through regulatory mechanisms such as repetition suppression (RS). The alteration of SP may play a role in the emergence of neurodevelopmental disorders (ND), particularly in infants born prematurely who are at risk of developing such disorders. In a first study, we show SP and RS in two- and four-year-old children using EEG evoked potentials during a tactile oddball-omission protocol. Unlike somatosensory responses which are all present by the age of two, the processing of temporal deviance by the frontocentral cortex is only evident at four years of age in typical children, correlated with executive development. This higher-level processing of the deviance is absent in four-year-olds at risk of ND. In a second study, we demonstrate RS in premature neonates using a similar protocol, but only those born after 32 weeks of gestational age exhibit cerebral responses to deviant stimuli. The severity of prematurity has an impact on the amplitude of RS and on the response to deviance. This work supports the proposition that sensory prediction in the tactile modality could be an early marker of ND.

Cοnstructiοn d'une méthοde οpératiοnnelle d'évaluatiοn des capacités d'accueil en situatiοn sanitaire exceptiοnnelle pοur chaque établissement de santé du territοire, puis des pοints de ruptures par secteur de sοins. L'indicateur ΜassCare.

Doctorant·e: AUBRION Antoine
Direction de thèse: BAUD Lydia (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 08/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Amphithéâtre de conférence du centre François Baclesse
Rapporteurs de la thèse: FERAL-PIERSSENS ANNE-LAURE Sorbonne Université
LEVRAUT JACQUES Universite Cote d'Azur
Membres du jurys: BAUD Lydia, , Université de Caen Normandie (UCN)
FERAL-PIERSSENS ANNE-LAURE, , Sorbonne Université
HANOUZ Jean-Luc, , Université de Caen Normandie (UCN)
LEVRAUT JACQUES, , UNIVERSITE NICE SOPHIA ANTIPOLIS
MACREZ Richard, , Université de Caen Normandie (UCN)
REUTER PAUL-GEORGES, , Universite de Haute Bretagne Rennes 2

Résumé: Contexte : Ce travail propose une méthode opérationnelle d’évaluation des capacités de soins de masse en situation exceptionnelle (MassCare), d’après les six étapes de construction proposées par l’OMS, et la stratégie nationale d’organisation de la réponse sanitaire (ORSAN). Construction de la méthode en groupes de travail d’experts métiers (2019) MassCare était basé sur des recommandations nationales, des groupes de travail d'experts et des bases de données administratives nationales. Résultats : En situation d’afflux massif de victimes (AMAVI), MassCare correspond au nombre de patients pouvant être traités immédiatement et simultanément par chaque unité de soins primaires, selon l'échelle de triage de l'OTAN. Les experts ont distingué 3 déterminants : (A) unité de soins primaires ; (B) patient adulte ou enfant, (C) heures de travail ou non. Pour chacun, le MassCare maximum (Tmax) peut être estimé à l’aide des bases de données administratives nationales de chaque hôpital. Ensuite, plusieurs enquêtes auprès de panels hospitaliers sont menées pour déterminer les parts d'établissements disponibles, β1 au temps 0 (T0) et β2 au temps +3h (T3) : T0-MassCare-AXBX’CX’= β1*Tmax-MassCare-AXBX'CX'' .Ainsi, les capacités structurelles à T0 et T3 sont estimées pour chaque hôpital avec la moyenne β ̅ observée dans le panel. Pour les patients chirurgicaux critiques, l’indicateur MassCare est dérivé du minimum de chirurgiens, anesthésistes ou infirmières anesthésistes et de salles d’opération. Pour les urgences, la capacité d'accueil de MassCare est de 2 patients graves par médecin et 2 infirmières. Les capacités accessibles à une heure de transport du lieu de crise définissent District-MassCare. Quantifier les ressources : Calcul du repère capacitaire maximal de chaque établissement : d’après les données SAE : exemple pour les patients chirurgicaux critiques (2020) Sur les 875 hôpitaux inclus, 15,8 % avaient des données manquantes sur les variables de personnels ou matériels empêchant le calcul de l'indicateur Tmax-MassCare sans imputation. La capacité calculée pour les hôpitaux restants serait mieux prédite en supposant qu'en situation AMAVI un patient pourrait être admis pour 1441 procédures annuelles (R2 = 0,87, modèle de régression linéaire univariée). La capacité maximale Tmax-MassCare* obtenue par l'hôpital était de 12,7 patients par hôpital expert, de 5,8 par hôpital de première ligne et de 5,8 par hôpital de deuxième ligne. Cette capacité chirurgicale maximale était de 81,5 patients /Mhab. en métropole et 47,6 en outre-mer. Déclinaison à d’autres risques ORSAN Une déclinaison de ce travail proposait une méthode de simulation automatisée dédiée à guider les experts dans l’élaboration d’un plan d’évacuation sélective hospitalière. Une adaptation pragmatique des 13 principes des lignes directrices internationales par un groupe de travail local d'experts opérationnels a conduit à la mise en œuvre d'un modèle de simulation assistée par ordinateur, puis testée sur un site à risque. Le modèle pouvait être utilisé soit pour évaluer le nombre minimal de moyens d'évacuation nécessaires pour procéder à l'évacuation en quelques heures de tous les patients nécessitant une évacuation (sortie), soit le nombre de patients dans les meilleurs délais compte tenu du nombre de moyens d'évacuation disponibles. (contrainte). Le modèle peut être adapté avec des contraintes supplémentaires ou des stratégies d'optimisation telles que les conditions de circulation, les convois, les unités de proximité éphémères et les renforts. Discussion : MassCare est une métrique des capacités de réponse en SSE proposée par des groupes de travail d’experts afin de quantifier la réponse des hôpitaux à une situation de crise et guider les gestionnaires dans les phases de préparation. Chaque modalité nécessite un travail complémentaire spécifique qui permettra d'évaluer le niveau de réponse attendu par établissement et par secteur.
Abstract: Context: This work proposes an operational method for evaluating mass care capacities in disasters (MassCare), based on the six construction stages proposed by the WHO, and the national strategy for organizing the health response (ORSAN). - Construction of the method in working groups of experts (2019-2020) MassCare was based on national recommendations, expert working groups, and national administrative databases. In a mass casualty incident (MCI), MassCare corresponds to the number of patients that can be treated immediately and simultaneously by each primary care unit, according to the NATO triage scale. The experts distinguished 3 determinants: (A) primary care unit; (B) adult or child patient, (C) working hours or not. For each, the MassCare maximum (Tmax) can be estimated using the national administrative databases of each hospital. Then, several surveys of hospital panels are carried out to determine the available part of hospital facilities, β1 at time 0 (T0) and β2 at time +3 hours (T3): T0-MassCare-AXBX'CX'= β1*Tmax-MassCare -AXBX'CX''. Thus, the structural capacities at T0 and T3 are estimated for each hospital with the average β ̅ observed in the panel. For critical surgical patients, the MassCare indicator is derived from the minimum number of surgeons, anesthesiologists or nurse anesthetists, and operating rooms. For emergencies, MassCare's capacity is 2 serious patients per doctor and 2 nurses. The capacities accessible within one hour of transport from the crisis site define District-MassCare of the area. - Quantify resources: Calculation of the maximum capacity benchmark for each hospital: based on administrative data: example for critical surgical patients (2020) Of the 875 hospitals included, 15.8% had missing data on personnel or equipment variables preventing the calculation of the Tmax-MassCare indicator without imputation. The calculated capacity for the remaining hospitals would be best predicted by assuming that in MCI a patient could be admitted for 1441 annual procedures (R2 = 0.87, univariate linear regression model). The maximum Tmax-MassCare* capacity obtained by the hospital was 12.7 patients per expert hospital, 5.8 per first-line hospital and 5.8 per second-line hospital. This maximum surgical capacity was 81.5 patients/Mhab. in mainland France and 47.6 overseas. - Extension to other disaster risks A variation of this work proposed an automated simulation method dedicated to guiding experts in the development of a selective hospital evacuation plan. A pragmatic adaptation of the 13 principles of the international guidelines by a local working group of operational experts led to the implementation of a computer-assisted simulation model, then tested on a risk site. The model could be used either to assess the minimum number of evacuation means necessary to carry out the evacuation within a few hours of all patients requiring evacuation (discharge), or the number of patients as soon as possible taking into account the number means of evacuation available. (constraint). The model can be adapted with additional constraints or optimization strategies such as traffic conditions, convoys, ephemeral proximity units and reinforcements. Discussion: MassCare is a metric of disaster health capacities proposed by expert working groups in order to quantify the response of hospitals to a crisis situation and guide managers in the preparation phases. Each modality requires specific additional work which will make it possible to assess the level of response expected by hospital and by sector. An analysis of past MCI on European territory will define the average level of constraint to be imposed, to identify the breaking points for different priority sites, and to allow operational training to be adjusted.

Cellules frοntières et mucilage : prοtectiοn cοntre le stress hydrique chez le pοis.

Doctorant·e: FORTIER Melanie
Direction de thèse: VICRE-GIBOUIN MAITE (Directeur·trice de thèse)
FOLLET GUEYE MARIE-LAURE (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 07/12/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie - Amphithéâtre Bâtiment CURIB, Place Emile Blondel 76821 Mont Saint-Aignan
Rapporteurs de la thèse: BOGEAT-TRIBOULOT MARIE-BEATRICE Inrae Grand Est Nancy
PELTIER JEAN-BENOIT INRAE MONTPELLIER
Membres du jurys: BOGEAT-TRIBOULOT MARIE-BEATRICE, , Inrae Grand Est Nancy
FOLLET GUEYE MARIE-LAURE, , Université de Rouen Normandie (URN)
LEGUE VALERIE, , UNIVERSITE CLERMONT FERRAND 1 AUVERGNE
MOLLET JEAN-CLAUDE, , Université de Rouen Normandie (URN)
PELTIER JEAN-BENOIT, , INRAE MONTPELLIER
VICRE-GIBOUIN MAITE, , Université de Rouen Normandie (URN)

Résumé: Alors que la demande en protéines végétales pour couvrir les besoins de l’alimentation humaine et animale ne cesse d’augmenter, les cultures de protéagineux sont menacées par les fréquents épisodes de sécheresse liés au changement climatique. Le pois (Pisum sativum L.) est particulièrement sensible à un déficit hydrique survenant lors de la phase de reproduction et provoquant une diminution considérable des rendements. La phase végétative de croissance des jeunes plantules est aussi un stade critique puisqu’elle correspond à la mise en place du système racinaire. Toutefois, le stress hydrique précoce reste peu étudié. Il se révèle indispensable de mieux comprendre les mécanismes de réponse au stress hydrique et les molécules impliquées au niveau des racines chez les plantules de pois. Pour cela, une nouvelle technique d’analyse des exsudats racinaires par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) a été mise au point afin d’obtenir des empreintes métabolomiques caractéristiques des conditions de croissance des plantules. Par ailleurs, le piège extracellulaire de racine (RET), situé à l’apex racinaire, joue un rôle majeur dans la gestion des stress biotiques et abiotiques. L’un des objectifs de cette étude est d’évaluer le rôle du RET et d’analyser la composition en glycomolécules dans la réponse au déficit hydrique. Des approches d’imagerie et de biochimie ont révélé une composition différentielle et compartimentée en arabinogalactanes protéines (AGPs) racinaires selon les conditions de déficit hydrique, simulé par du polyétylène glycol (PEG). Le rôle de protection assuré par le RET et les AGPs racinaires est discuté.
Abstract: While there is a growing interest in enhancing plant proteins production for both human and animal food, legume crops are threatened by frequent drought episodes linked to climate change. Pea (Pisum sativum L.) is particularly sensitive to water deficit which occurs during the reproduction phase and causes considerable decreases in crop yields. Although less documented, early seedling growth, corresponding to the establishment of the root system, is a critical stage affected by water stress. It is thus essential to get a better understanding on the cellular and molecular mechanisms involved in root response to early water stress. In order to investigate the molecules secreted by the root system, a new approach dedicated to analyze root exudates by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) was developed. This new protocol allowed to distinguish plant grown on different conditions and give species-specific metabolomic fingerprints. Furthermore, it is recognized that the root extracellular trap (RET) plays a major role to cope with biotic and abiotic stresses. The objective is to decipher the role of RET and to unravel the glycomolecules composition secreted by the roots in pea seedlings in response to water deficit. Cell imaging and biochemistry approaches revealed differential and compartmentalized root exudation of arabinogalactan proteins (AGPs) according to water deficit conditions induced by polyethylene glycol (PEG). The protective role provided by RET and AGPs is discussed.

Caractérisatiοn du lοcus glycοslyasparaginase d'Enterοcοccus faecalis et de sοn implicatiοn dans la virulence

Doctorant·e: COMBRET Victor
Direction de thèse: SAUVAGEOT Nicolas (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 05/12/2023 à 13:30
Lieu de la soutenance: Amphithéatre Frémont
Rapporteurs de la thèse: ARCHAMBAUD CRISTEL Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
JULES MATTHIEU AgroParisTech
Membres du jurys: ARCHAMBAUD CRISTEL, , Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'alimentation et l'environnement
DRAMSI SHAYNOOR, , Institut Pasteur
JULES MATTHIEU, , AgroParisTech
RINCE Alain, , Université de Caen Normandie (UCN)
SAUVAGEOT Nicolas, Maître de conférences, Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: Enterococcus faecalis est une bactérie opportuniste retrouvée dans le tractus gastro-intestinal de l’Homme responsable de multiples infections. Des études menées dans l’unité de recherche Communication Bactérienne et Stratégies Anti-infectieuses (CBSA) de l’université de Caen Normandie ont permis de montrer qu'un certain nombre de gènes impliqués dans l'utilisation des polysaccharides sont induits en conditions d'infection. Dans cette étude, un gène présentant des homologies de séquence avec une glycosylasparaginase a été identifié chez E. faecalis OG1RF. Ce gène est situé dans le locus ega comportant 7 autres gènes, et est impliqué dans le catabolisme du N-acétylglucosamine L-asparagine (GlcNAc-L-Asn). Ce travail de thèse s’est également intéressé au fonctionnement de ce locus. Il a ainsi été montré qu’il est séparé en deux unités transcriptomiques avec d’une part les gènes egaRP et d’autre part les gènes egaGBCD1D2. L’expression de ce locus est régulée par le répresseur EgaR qui se fixe directement aux motifs de liaisons 5’ - GTMTAKAC - 3’ retrouvés au niveau des régions promotrices. Des croissances réalisées avec GlcNAc-L-Asn comme source de carbone ont montré que les gènes egaGBC sont nécessaires pour le catabolisme de cet acide aminoglycane. Ce composé est internalisé par le PTS EgaB, EgaC et OG1RF_10750 et dégradé par la glycosylasparaginase EgaG. L’hydrolyse du N-acétylglucosamine L-asparagine génère de l’aspartate et du 1-amino-GlcNAc-L-Asn qui sera utilisé comme source de carbone par E. faecalis. Enfin, les tests de virulence en modèle Galleria mellonella ont montré une meilleure survie des larves infectées avec les mutants de délétion ΔegaP (Peptidase), ΔegaG, ΔegaB et ΔegaC qu’avec la souche sauvage, indiquant un rôle dans la virulence des produits de ce locus.
Abstract: Enterococcus faecalis is an opportunistic bacterium found in the human gastrointestinal tract and responsible for a wide range of infections. A study conducted by the research unit “Communication Bactérienne et Stratégies Anti-infectieuses (CBSA) of the Caen Normandy university, showed that a number of genes involved in polysaccharide utilization are overexpressed under conditions of infection. In this work, we characterized a gene in E. faecalis OG1RF showing sequence homologies with a glycosylasparaginase. This gene is located within a locus (ega) and is involved in the catabolism of N-acetylglucosamine L-asparagine. Function of this locus was also invastigated. This locus is separated into two transcriptomic units, composed of genes egaRP and egaGBCD1D2, respectively. This locus is regulated by the EgaR repressor which binds directly to the 5' - GTMTAKAC - 3' linker motifs found in the promoter regions. Growth studies with GlcNAc-L-Asn as carbon source showed that the genes egaGBC are required for the catabolism of this glycoamino acid. This compound is first internalized by the PTS formed by EgaB, EgaC, OG1RF_10751 and then catabolized by the glycosylasparaginase EgaG. N-acetylglucosamine-L-asparagine hydrolysis generates aspartate and 1-amino-GlcNAc-L-Asn which can be used as fermentable carbon sources by E. faecalis. The same compound inhibits DNA/EgaR interaction. Finally, virulence tests in the Galleria mellonella model showed better survival of larvae infected with the ΔegaP (Peptidase), ΔegaG, ΔegaB and ΔegaC deletion mutants than with the wild-type strain, indicating a role for products of this locus in virulence.

Analyse intégrative des dοnnées phénοmiques, prοtéοmiques et métabοlοmiques des maladies lysοsοmales

Doctorant·e: DUCATEZ Franklin
Direction de thèse: MARRET STÉPHANE (Directeur·trice de thèse)
TEBANI ABDELLAH (Co-directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 01/12/2023 à 14:30
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie UFR Santé -Salle des Thèses - Bâtiment Stewart 12 Rue du Faubourg Martainville, 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse: FOIX-L'HELIAS LAURENCE Sorbonne Universite
MAILLOT FRANCOIS Universite de Tours
Membres du jurys: BEKRI SOUMEYA, , Université de Rouen Normandie (URN)
FOIX-L'HELIAS LAURENCE, , Sorbonne Universite
HERON BENEDICTE, ,
MAILLOT FRANCOIS, , Universite de Tours
MARRET STÉPHANE, , Université de Rouen Normandie (URN)
TEBANI ABDELLAH, , Université de Rouen Normandie (URN)

Résumé: Les maladies héréditaires du métabolisme (MHM) sont des affections génétiques résultant d'anomalies au sein de voies biochimiques spécifiques. Elles sont dues à un déficit d’une enzyme, de son cofacteur ou d'un transporteur. La médecine des systèmes (MS) est un moteur moderne pour la recherche biomédicale intégrant des données multimodales pour mieux comprendre les réseaux biologiques et améliorer la stratification des patients. Grâce à des stratégies basées sur la valorisation des données biomédicales et l’expertise clinique, la MS promet d'améliorer la prévention, diagnostic et le traitement des MHM. Dans cette thèse, nous avons adopté des approches multiomique et phénomique combinées à des stratégies d'apprentissage automatique et d’analyse des réseaux pour caractériser deux maladies lysosomales, maladie de Fabry (MF) et maladie de Gaucher (MD). Le premier projet a porté sur la MF et a permis d'identifier des profils omiques plasmatiques (métabolites et protéines) discriminant des patients Fabry. De plus, nous avons observé un remodelage métabolique de plusieurs processus biologiques, tels que les voies médiées par les cytokines, la matrice extracellulaire et le protéome vacuolaire/lysosomal. Nos découvertes mettent en évidence l'implication des cytokines pro-inflammatoires dans la pathogenèse de la MF, ainsi que la réorganisation de la matrice extracellulaire. Le deuxième projet a porté sur la MG de type 1. Les résultats ont révélé des empreintes biologiques plasmatiques. L'étude a révélé une perturbation significative du métabolisme des lipides, de l'inflammation et de la fonction mitochondriale, potentiellement attribuable au stress du réticulum endoplasmique, à un trafic lipidique altéré et à l'inhibition de l'autophagie. Dans le cadre de la thèse, nous avons évalué les performances analytiques d’un nouveau dispositif volumétrique de collecte de sang par micro-échantillonnage comparativement au sang séché sur buvard pour le dosage de l’activité des enzymes lysosomales. Par ailleurs, une méthode à haut débit a été développée pour évaluer les lysosphingolipides (biomarqueurs pour les sphingolipidoses). En résumé, une approche intégrative multiomique et phénomique a été utilisée pour étudier deux sphingolipidoses, révélant des empreintes plasmatiques biologiques spécifiques.
Abstract: Inherited metabolic diseases (IMDs) are genetic disorders arising from abnormalities within specific biochemical pathways. These disorders result from the deficiency of an enzyme, its cofactor, or a transporter. Systems medicine (SM) is advancing biomedical research and healthcare by integrating multimodal data to better understand biological networks and improve patient stratification. Through datadriven strategies, SM is promising to enhance disease diagnosis, treatment, and prevention of IMDs. In this thesis, we employed a deep multiomics and phenomics approach combined with machine learning and network-based strategies to characterize two lysosomal diseases, a sub-group of IMDs. The first project studied Fabry disease (FD) and enabled the identification of plasma omics-based profiles (metabolites and proteins) that unambiguously separated FD patients from controls. Furthermore, we observed a tissue-wide functional remodeling of several processes, such as cytokine-mediated pathways, extracellular matrix, and vacuolar/lysosomal proteome. Our findings highlight the pro-inflammatory cytokines' involvement in FD pathogenesis along with extracellular matrix remodeling. The second project studied type 1 Gaucher disease (GD). The results showed promising plasma biological imprints in type 1 GD. The study revealed a significant disruption in lipid metabolism, inflammation, and mitochondrial function, potentially attributed to endoplasmic reticulum stress, impaired lipid trafficking, and inhibition of autophagy. As part of this thesis, we evaluated the analytical performance of a new volumetric micro-sampling blood collection device compared with dried blood spot for the assessment of lysosomal enzyme activity. In addition, a highthroughput method was developed to assess lysosphingolipids (biomarkers for sphingolipidosis). In summary, an integrative multiomics and phenomics approach was used to investigate two sphingolipidoses, revealing distinct biological imprints.

Effets d'une supplémentatiοn οrale en glutamine durant l'οbésité : fοcus sur le cοntrοle glycémique et la répοnse intestinale

Doctorant·e: LEFEBVRE Candice
Direction de thèse: DECHELOTTE PIERRE (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 29/11/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Université de Rouen Normandie UFR Santé 76000 Rouen
Rapporteurs de la thèse: CLEMENT KARINE UNIVERSITE PARIS 6 PIERRE ET MARIE CURIE
GUILLET CHRISTELLE Centre Régional de l'Inrae Auvergne-Rhône-Alpes
Membres du jurys: CLEMENT KARINE, , UNIVERSITE PARIS 6 PIERRE ET MARIE CURIE
COEFFIER MOISE, , Université de Rouen Normandie (URN)
DECHELOTTE PIERRE, , Université de Rouen Normandie (URN)
DOUARD VERONIQUE, , UNIVERSITE PARIS-SACLAY
GOICHON ALEXIS, , Université de Rouen Normandie (URN)
GUILLET CHRISTELLE, , Centre Régional de l'Inrae Auvergne-Rhône-Alpes
PICOT MARIE, , Université de Rouen Normandie (URN)
QUILLIOT DIDIER, , UNIVERSITE NANCY 1 HENRI POINCARE

Résumé: L’obésité est une pathologie multifactorielle qui est associée à de nombreuses comorbidités dont des troubles du contrôle glycémique et des troubles fonctionnels digestifs. En effet, l’apparition d’un diabète de type 2 est fréquemment observée chez les patients atteints d’obésité, stade précédé par une période où il existe une insulinorésistance. Par ailleurs, les sujets obèses de grade III ont une prévalence du Syndrome de l’Intestin Irritable (SII) fortement augmentée (30% vs 5%). Des données récentes chez l’Homme et le rongeur suggèrent qu’une supplémentation orale en glutamine (Gln) pourrait limiter la résistance à l’insuline, ainsi que les symptômes intestinaux observées au cours de l’obésité, en améliorant la fonction de barrière intestinale. L’objectif de ce projet de thèse était donc de vérifier les effets d’une supplémentation en Gln sur l’insulinorésistance et les troubles fonctionnels digestifs durant l’obésité, et de préciser les mécanismes par lesquels elle pourrait les améliorer. Des souris rendues obèses par une alimentation riche en lipides (High-fat diet, HFD), et un modèle mimant le SII (stress de contention) ont été utilisés et combinés. La glycémie, la résistance à l’insuline, les modifications de la composition corporelle, du microbiote intestinal et de certaines fonctions intestinales (fonction de barrière, réponse inflammatoire) ont été tout particulièrement étudiées. Nos travaux ont mis en évidence que les souris répondent de manière sexe-dépendante à l’alimentation HFD, au stress et à la supplémentation en Gln concernant le contrôle glycémique, l’insulinorésistance, la composition corporelle, la perméabilité intestinale, le microbiote cæcal et l’inflammation du tissu adipeux blanc. Chez les souris mâles HFD, la supplémentation en Gln améliore la tolérance au glucose et restaure partiellement les paramètres métaboliques et inflammatoires, tandis que chez les souris femelles HFD la Gln est associée à une modification de la composition du microbiote cæcal et à une augmentation de la réponse inflammatoire dans le côlon et le tissu adipeux sous-cutané. Chez les souris HFD soumises à un stress de contention, la supplémentation en Gln modifie la composition du microbiote cæcal et améliore la perméabilité colique. De façon intéressante, la Gln diminue la corticostéronémie, limite la perte de poids et augmente les taux plasmatiques d’adiponectine chez les souris femelles HFD stressées. Ce projet de thèse souligne donc l’importance de prendre en compte le sexe dans les études sur l’obésité et ses comorbidités métaboliques et intestinales, alors que la majorité des études expérimentales n’incluent que des animaux mâles. Ces travaux devront être poursuivis pour comprendre les mécanismes à l’origine des différences de réponse à la Gln entre mâles et femelles concernant le microbiote intestinal, l’inflammation et les paramètres métaboliques.
Abstract: Obesity is a multifactorial pathology associated with numerous comorbidities including glycaemic control disturbances and functional digestive disorders. Indeed, the onset of type 2 diabetes is frequently observed in patients with obesity, stage preceded by a period of insulin resistance. Furthermore, grade III obese subjects have a much higher prevalence of Irritable Bowel Syndrome (IBS, 30% vs 5%). Recent data in humans and rodents suggest that oral supplementation with glutamine (Gln) could limit the insulin resistance and intestinal symptoms observed in obesity by improving intestinal barrier function. The aim of this thesis project was therefore to verify the effects of Gln supplementation on insulin resistance and functional digestive disorders during obesity, and to identify the mechanisms by which it could improve them. High-fat diet-induced obese mice (HFD), and a model mimicking IBS (restraint stress) were used and combined. In particular, glycaemia, insulin resistance, changes in body composition, intestinal microbiota and intestinal functions (barrier function, inflammatory response) were studied. Our work has shown that mice respond in a sex-dependent manner to HFD, stress and Gln supplementation with regard to glycaemic control, insulin resistance, body composition, intestinal permeability, caecal microbiota and inflammation of white adipose tissue. In male HFD mice, Gln supplementation improved glucose tolerance and partially restored metabolic and inflammatory parameters, while in female HFD mice Gln supplementation was associated with changes in the caecal microbiota composition and an increase in the inflammatory response in the colon and subcutaneous adipose tissue. In HFD mice submitted to a restraint stress, Gln supplementation altered the caecal microbiota composition and improved colonic permeability. Interestingly, Gln supplementation reduced corticosteronemia, limited weight loss and increased plasma adiponectin levels in stressed female HFD mice. This thesis project therefore highlights the importance of taking gender into account in studies on obesity and its metabolic and intestinal comorbidities, whereas the majority of experimental studies only include male animals. Further works are required to understand the mechanisms behind the differences in response to Gln supplementation between males and females in terms of gut microbiota, inflammation and metabolic parameters.

Evaluatiοn préclinique de stratégies thérapeutiques pοur réduire les atteintes du muscle squelettique induites par l'irradiatiοn cérébrale.

Doctorant·e: BECAM Julie
Direction de thèse: TOUZANI Omar (Directeur·trice de thèse)
PERES Elodie (Co-encadrant·e de thèse)
Date de la soutenance: 23/11/2023 à 14:00
Lieu de la soutenance: Caen
Rapporteurs de la thèse: FREYSSENET DAMIEN Université Jean Monnet
REBILLARD AMELIE Universite de Haute Bretagne Rennes 2
Membres du jurys: CHOPPIN AGNES, , Organes Tissus Régénération Réparation Remplacement
FREYSSENET DAMIEN, , Université Jean Monnet
MILLIAT FABIEN, Directeur de recherche, Sorbonne Université
PERES Elodie, , Université de Caen Normandie (UCN)
REBILLARD AMELIE, , Universite de Haute Bretagne Rennes 2
RICARD DAMIEN, , Université Paris-Saclay
TOUZANI Omar, , Université de Caen Normandie (UCN)

Résumé: La radiothérapie (RT) est le traitement majeur pour lutter contre les tumeurs cérébrales. Cependant, elle induit une neurotoxicité dans le tissu cérébral sain compliquant la récupération post-traitement des patients et également leur qualité de vie. En effet, en plus des déficits cognitifs, les patients traités par RT se plaignent constamment d’une fatigue qui invalide fortement leur vie quotidienne mais dont l’origine n’est pas encore connue à ce jour. Il est donc nécessaire de comprendre l’origine de la fatigue radio-induite pouvant être associée à des effets à distance non-ciblés de la RT et d’apporter des stratégies thérapeutiques afin de prévenir et/ou atténuer ces effets secondaires. Dans ce contexte, l’objectif de la thèse est double : 1/ étudier et caractériser les effets de l’irradiation cérébrale sur le muscle squelettique et son lien avec la fatigue radio-induite et 2/ évaluer l’intérêt des différentes stratégies thérapeutiques sur les atteintes musculaires radio- induites : activité physique (AP), thérapie matricielle et irradiation avec préservation des organes à risque. Ces travaux sont basés sur un modèle d’irradiation panencéphalique chez le rat en absence d’une tumeur cérébrale. Les effets de l’irradiation cérébrale sur les muscles squelettiques, en particulier sur le gastrocnemius, associées ou non à des thérapies ont été évalués longitudinalement (jusqu’à 6 mois) par des approches complémentaires : des tests comportementaux (fatigue et activité locomotrice), la masse musculaire, l’IRM du muscle et des analyses histologiques. L’irradiation cérébrale engendre une fatigue radio-induite associée à des déficits de la locomotion. Les paramètres mesurés par IRM de diffusion semblent pertinents pour détecter précocement des altérations musculaires qui se traduisent par un changement de la typologie fibrillaire à long terme. Des bienfaits de l’AP sont observés sur les atteintes musculaires induites par l’irradiation. De plus, la thérapie matricielle semble limiter les dommages musculaire radio-induits lors de la phase aigüe post-irradiation cérébrale. Enfin, l’irradiation cérébrale avec préservation des organes à risque de la sphère ORL permet d’atténuer les atteintes musculaires observées auparavant.
Abstract: Radiotherapy (RT) is the major treatment for brain tumors. However, it induces neurotoxicity in healthy brain tissue, complicating post-treatment recovery of patients and their quality of life. Indeed, in addition to cognitive deficits, patients treated with RT constantly complain of fatigue which seriously hampers their daily life but the origin of which is not yet known. It is therefore necessary to understand the origin of radiation-induced fatigue that may be associated with non-targeted remote effects of RT and to provide therapeutic strategies to prevent and/or attenuate these side effects. In this context, the objective of the thesis is twofold: 1/ to study and characterize the effects of cerebral irradiation on skeletal muscle and its link with radiation-induced fatigue and 2/ to evaluate the interest of different therapeutic strategies on radiation-induced muscle damage: physical activity (PA), matrix therapy and irradiation with preservation of organs at risk. This work is based on a whole-brain irradiation model in rats in the absence of a brain tumor. The effects of cerebral irradiation on skeletal muscles, especially on the gastrocnemius, associated or not with therapies, were evaluated longitudinally (up to 6 months) using complementary approaches: behavioral tests (fatigue and locomotor activity), muscle mass, muscle MRI and histological analyses. Brain irradiation causes radiation-induced fatigue associated with locomotion deficits. The parameters measured by diffusion MRI seem relevant for early detection of muscle alterations which result in fibrillar typology changes in the long term. Benefits of PA are observed on muscle damage induced by irradiation. In addition, matrix therapy seems to limit radiation-induced muscle damage during the acute phase post- irradiation. Finally, brain irradiation with preservation of organs at risk in the ENT sphere makes it possible to reduce the skeletal muscle damage previously observed.

Νeural respοnse in ischemic strοke: mοdulatiοn οf autοphagy and tΡA cleavage

Doctorant·e: TRINIAC Hortense
Direction de thèse: ROUSSEL Benoit (Directeur·trice de thèse)
Date de la soutenance: 22/11/2023 à 10:00
Lieu de la soutenance: Salle Jules Horowitz - GIP CYCERON
Rapporteurs de la thèse: BOUTON MARIE-CHRISTINE Université Paris Cité
ZHENG ZE Versiti Blood Research Institute
Membres du jurys: BOUTON MARIE-CHRISTINE, , INSERM Laboratory for Vascular Translationnal Science
CASTEL HELENE, , Institut national de la santé et de la recherche médicale
ROUSSEL Benoit, Chargé de recherche, Institut national de la santé et de la recherche médicale
STRAPPAZZON FLAVIE, , Université Claude Bernard - Lyon 1
VIVIEN Denis, , Université de Caen Normandie (UCN)
ZHENG ZE, , Wayne State University

Résumé: L'ischémie cérébrale déclenche de nombreuses voies de signalisation qui contribuent à la mort neuronale, y compris l'autophagie. L'excitotoxicité due à la suractivation du récepteur N-Méthyl-D-Aspartate (NMDAR) est l'un des principaux événements consécutifs à un accident vasculaire cérébral et joue un rôle dans la mort neuronale médiée par l'autophagie. L'activateur tissulaire du plasminogène (tPA) est une sérine protéase du système nerveux central utilisée comme agent thrombolytique pour faciliter la reperfusion pendant la phase aiguë de l'accident vasculaire cérébral ischémique. Le tPA offre une neuroprotection en activant le récepteur insulin growth factor 1 (IGF-1R), qui diminue à son tour l'autophagie. Pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine de la mort neuronale par autophagie causée par l'ischémie cérébrale, nous avons étudié les rôles de l'activation des NMDAR et de l'IGF-1R dans les neurones corticaux après ischémie. En utilisant un modèle in vitro d'AVC ischémique (OGDreox), nous avons constaté que l'activation du NMDAR induit de l'excitotoxicité et de l'autophagie, augmentant ainsi la mort neuronale. Plus précisément, nous avons découvert que les NMDARs régulent négativement l'IGF-1R en inhibant sa phosphorylation, ce qui diminue la phosphorylation de l'IRS-1 en aval. Par conséquent, l’inhibition de la voie de signalisation neuroprotectrice de l'IGF-1R pendant un AVC ischémique intensifie la mort neuronale autophagique. Le tPA est sécrété sous sa forme simple chaîne (sc-tPA) et peut être converti en forme double chaîne (tc-tPA) par la plasmine et les kallikréines. Cette sérine protéase a des effets à la fois neurotrophiques et neurotoxiques, le sc-tPA favorisant l'excitotoxicité des NMDARs et le tc-tPA régulant négativement les NMDARs contenant GluN2B. Nous avons identifié un mécanisme de clivage du sc-tPA en tc-tPA spécifique à la surface d'activation des neurones corticaux matures. Ce mécanisme est dépendant de la plasmine et implique le LBS du domaine Kringle 2 du tPA.
Abstract: Cerebral ischemia triggers many signaling pathways that contribute to neuronal death, including autophagy. One of the primary events following stroke is excitotoxicity due to overactivation of the N-Methyl-D-Aspartate receptor (NMDAR), which plays a role in autophagy-mediated neuronal death. Tissue-type plasminogen activator (tPA) is a serine protease of the central nervous system and is used as a thrombolytic agent to facilitate reperfusion during the acute phase of ischemic stroke. tPA offers neuroprotection by activating the insulin growth factor 1 receptor (IGF-1R), which in turn reduces autophagy. To gain deeper insights into the molecular mechanisms behind autophagy-mediated neuronal death caused by cerebral ischemia, we investigated the roles of NMDAR and IGF-1R activation in cortical neurons post-ischemia. Using an in vitro model of ischemic stroke (OGDreox), we found that NMDAR activation induces excitotoxicity and autophagy, subsequently leading to neuronal death. More specifically, we discovered that NMDAR negatively regulates IGF-1R by inhibiting its phosphorylation, which then decreases the phosphorylation of IRS-1 downstream. As a result, the suppression of the neuroprotective IGF-1R signaling pathway during ischemic stroke intensifies autophagic neuronal death. tPA is secreted in its single-chain form (sc-tPA) and can be converted to a two-chain form (tc-tPA) by plasmin or kallikreins. This serine protease displays both neurotrophic and neurotoxic effects with sc-tPA promoting NMDAR excitotoxicity and tc-tPA down-regulating GluN2B-NMDARs. We identified a specific cleavage mechanism of sc-tPA into tc-tPA by the activation surface of mature cortical neurons. This mechanism is plasmin-dependent and involves the LBS of the Kringle 2 domain of tPA.

Soutenances autorisées pour l'ED « École Doctorale Normande de Biologie Intégrative, Santé, Environnement » (ED 497 NBISE)

Liste des soutenances actuelles 37

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