Évaluation longitudinale des changements morphologiques et métaboliques survenant chez un modèle raton de convulsions fébriles atypiques

Les convulsions fébriles (CF) surviennent chez 2 à 5 % des jeunes enfants. La grande majorité de ces épisodes sont complètement bénins et aucune conséquence ne découle de ces convulsions. Une récente étude a par contre démontré qu'au sein d'une population pédiatrique atteinte d'épilepsie du lobe temporal (ELT), plusieurs enfants ont développé des CF avant l'apparition de ce trouble neurologique. De plus, cette étude a démontré une prévalence élevée de double pathologie chez ces enfants (sclérose de l'hippocampe et malformation corticale), suggérant un lien de causalité entre les CF, la malformation corticale et le développement de l'ELT. En se basant sur ces observations cliniques, la présente étude a pour but d'étudier les changements morphologiques et métaboliques cérébraux survenant suite aux convulsions hyperthermiques chez un modèle raton atteint de dysplasie corticale focale. Pour ce faire, une analyse du changement d'intensité de signal IRM en pondération-T[indice inférieur 2] et de multiples images TEP obtenues à l'aide de différents radiotraceurs([[indice supérieur 18]F]-FDG, [[indice supérieur 13]N]-NH[indice inférieur 3], [[indice supérieur 11]C]-acétoacétate) a été effectuée. De plus, un suivi longitudinal du développement volumétrique de l'hippocampe et des ventricules latéraux a été effectué. Les résultats de cette étude présentent une atteinte plus prononcée de l'hippocampe suite aux convulsions hyperthermiques chez le cerveau avec dysplasie corticale. En effet, 5 h après l'induction des convulsions hyperthermiques, un hyposignal IRM T[indice inférieur 2] est présent dans l'hippocampe de ce groupe comparativement au groupe contrôle atteint de dysplasie corticale seule. Les images TEP acquises pendant des convulsions hyperthermiques prolongées révèlent une inhomogénéité importante de captation du [[indice supérieur 18]F]-FDG au sein des structures cérébrales. L'hippocampe est d'ailleurs la structure avec la plus faible captation de [[indice supérieur 18]F]-FDG. À P38, une atrophie de l'hippocampe dorsal et une dilatation des ventricules latéraux sont mesurées au sein du groupe d'intérêt. Nos observations nous amènent à poser l'hypothèse que les perturbations remarquées chez le rat adulte sont causées par une vascularisation immature et inhomogène de l'hippocampe à P10 causant une atteinte hypoxique durant l'épisode de convulsion fébrile atypique. Ces résultats suggèrent donc que l'hypoxie durant un épisode de convulsions fébrile atypique mérite d'être davantage investiguée afin de développer de nouvelles avenues thérapeutiques pouvant diminuer l'impact des convulsions fébriles atypiques sur le développement cérébral

Exposition prénatale aux pesticides organophosphorés et neurodéveloppement chez les jeunes enfants

L’exposition prénatale aux pesticides OP a été associée à des troubles du développement cognitif et du comportement dans des études épidémiologiques réalisées, pour la plupart, sur des cohortes de grossesse dans plusieurs pays. Cependant aucune étude n’a encore examiné cette relation au Canada où pourtant les pesticides OP sont largement employés. Le but de notre étude était d’examiner cette association auprès des jeunes enfants au sein d’une cohorte de grossesse pancanadienne de 896 mères et leurs enfants. Nous avons utilisé les concentrations des métabolites des dialkyl phosphates (DAP) des pesticides OP dans des échantillons d’urine prélevés à environ 12 semaines de grossesse chez des femmes enceintes inscrite dans l’étude MIREC (Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals) recrutées dans 10 villes canadiennes. A environ 3 ans d’âge, les capacités cognitives et le comportement des enfants ont été évaluées au moyen de rapports de leurs parents et des tests de neurodéveloppement administrés à leur domicile. Des régressions linéaires, ajustées pour les facteurs de confusion, indiquaient que lorsqu’on ne considérait pas le sexe des enfants, il n’y avait pas d’associations entre les concentrations des DAP et les indicateurs de neurodéveloppement testés. En stratifiant avec le sexe des enfants, des associations différentes en fonction du sexe étaient observées, celles-ci étant présentes uniquement chez les garçons. Par exemple, chaque augmentation de 10 fois la concentration des DEAP était associée, chez les garçons, à des scores significativement plus faibles pour la compréhension verbale (β= -6,2; p=0,043 VS β= 0,5 ; p=0,076), et le concept d’images (β= -1,26; p=0,019 VS β= 0,4; p=0,414). Il n’y avait pas d’association significative chez les filles. Les résultats de cette étude, dont la grande taille d’échantillon et le suivi longitudinal des enfants sont des atouts majeurs, rejoignent ceux des études antérieures rapportant que l’exposition prénatale aux pesticides OP est plus associée à des déficits sur le plan neurodéveloppemental chez les garçons, tandis qu’on observe des associations faibles ou nulles chez les filles.Prenatal exposure to OP pesticides has been associated with cognitive and behavioral disorders in epidemiological studies conducted, for the most part, on pregnancy cohorts in several countries. However, no studies have yet examined this relationship in Canada, where OP pesticides are widely used. The purpose of our study was to examine this association among young children in a pan-Canadian pregnancy cohort of 896 mothers and their children. We used the concentrations of dialkyl phosphate (DAP) metabolites of OP pesticides in urine samples collected at approximately 12 weeks of pregnancy from pregnant women in the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals (MIREC) study recruited from 10 Canadian cities. At about 3 years of age, children’s cognitive abilities and behavior were assessed through parental reports and neurodevelopmental tests administered in their homes. Linear regressions, adjusted for confounding factors, indicated that when child sex was not considered, there were no associations between DAP concentrations and the neurodevelopment indicators tested. By stratifying with the sex of the children, different sex associations were observed, these being present only among boys. For example, each 10-fold increase in DEAP concentration was associatedin boys, with significantly lower scores for verbal comprehension (β= -6.2; p=0.043 VS β= 0.5 ; p=0.076), and picture completion (β= -1.26; p=0.019 VS β= 0.4; p=0.414). There was no association among girls. The results of this study, whose large sample size and longitudinal follow-up of children are major strengths, are consistent with previous studies reporting that prenatal exposure to OP pesticides is associated with neurodevelopmental deficits among boys, while weak or no associations are observed among girls

L'auto-organisation dans l'évolution de la parole

Les systèmes de vocalisations humains, véhicules physiques du langage, sont caractérisés par des formes et des propriétés structurales complexes. Ils sont combinatoriaux, basés sur la ré-utilisation systématique de phonèmes, et l'ensemble des répertoires de phonèmes des langues du monde est marqué à la fois par de fortes régularités statistiques, les universaux, et une grande diversité. En outre, ce sont des codes culturellement partagés par chaque communauté de locuteurs. Quelle est l'origine des formes de la parole ? Quels sont les mécanismes qui, au cours de la phylogenèse et de l'évolution culturelle, ont permis leur évolution ? Comment un code de la parole partagé peut-il se former dans une communauté d'individus ? Je vais m'intéresser dans ce chapitre à la manière dont les phénomènes d'auto-organisation, et leurs interactions avec la sélection naturelle, peuvent permettre d'éclairer ces trois questions. La tendance qu'ont de nombreux systèmes physiques complexes à générer spontanément des formes nouvelles et organisées, comme les cristaux de glaces ou les spirales galactiques, est présente en effet tout autant dans le monde inorganique que dans le monde vivant. Ainsi, l'explication de l'origine des formes du vivant ne peut reposer uniquement sur le principe de sélection naturelle, qui doit être complémenté par la compréhension des mécanismes de génération de formes nouvelles dans lesquels l'auto-organisation est centrale. Or, ceci s'applique aux formes sociales et culturelles du vivant, en particulier aux formes de la parole et du langage. Je vais donc ainsi commencer par articuler de manière générale les relations entre auto-organisation, sélection naturelle et néo-Darwinisme pour la compréhension de la genèse des formes du vivant. Je vais ensuite instancier ces relations dans le cadre des trois questions que j'ai énoncées ci-dessus. J'expliquerai alors pourquoi l'utilisation de simulations et de modèles informatiques est fondamentale pour faire progresser les théories qui y sont afférentes. Enfin, je présenterai un exemple d'expérimentation d'un modèle informatique qui montre que certains mécanismes simples de couplages sensorimoteurs permettent de générer des systèmes de parole combinatoriaux, caractérisés par la dualité universaux/diversité, et partagés culturellement. Je conclurai par les scénarios évolutionnaires que cette expérimentation informatique vient complémenter ou renouveler

Physiologie du compartiment endothélial circulant dans l'hypertension artérielle pulmonaire et perspectives de développement d'un produit de thérapie cellulaire

L endothélium joue un rôle primordial dans le développement et le maintien des multiples fonctions vasculaires. Il est ainsi largement impliqué dans des situations pathologiques comme les maladies cardio-vasculaires. La description de marqueurs endothéliaux circulants a permis une exploration non invasive de l'endothélium. Notre équipe s est intéressée principalement aux cellules endothéliales circulantes (CEC), dont le taux reflète la lésion ou l activation de l endothélium, et aux progéniteurs endothéliaux circulants (PEC), marqueurs de régénération endothéliale. La découverte en 1997 par Asahara de la présence chez l adulte de ces PEC, participant à la formation de nouveaux vaisseaux par vasculogenèse, a ouvert de nouvelles perspectives, notamment pour la thérapie cellulaire des pathologies ischémiques. Ce travail a consisté à développer les méthodes d étude de ces cellules dans plusieurs contextes. Tout d abord, nous avons exploré l utilité de ces marqueurs dans la physiopathologie de l hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). Puis nous avons analysé le potentiel de mobilisation des progéniteurs endothéliaux à partir de la paroi vasculaire lors d une ischémie locale chez des volontaires sains dans le cadre du développement d un produit de thérapie cellulaire autologue. Une partie de ce projet a été de mettre en place et d optimiser les techniques d étude de ces marqueurs. Les CEC ont été quantifiées par immunoséparation magnétique (IMS), technique mise au point en 1992 (Dignat-George 1992) et transférée dans notre laboratoire. La quantification des PEC a été réalisée par cytométrie en flux et par culture cellulaire. En culture, deux types de PEC sont décrits : les PEC précoces, dont l origine est monocytaire et pour lesquels la culture est déjà standardisée, et les Endothelial Colony Forming Cells (ECFC), seules cellules présentant des caractéristiques de cellules endothéliales progénitrices et pouvant être proposées comme produit de thérapie cellulaire. Nous avons optimisé la quantification des ECFC en culture en étudiant l effet de diverses matrices et de la densité d ensemencement des cellules mononucléées issues du sang total sur l obtention de ces cellules et leurs propriétés angiogènes. La dysfonction endothéliale a été décrite comme un élément central dans le développement de l HTAP dont le diagnostic repose sur la mesure de la pression artérielle pulmonaire par cathétérisme cardiaque droit. En l absence de marqueur biologique non invasif dans cette maladie, nous avons quantifié les CEC et les progéniteurs circulants dans deux études. Une étude réalisée chez des patients adultes a montré une augmentation spécifique des CEC dans l HTAP et non dans l hypertension pulmonaire thromboembolique chronique. Ainsi les CEC semblent être le reflet des lésions endothéliales pulmonaires et non de la sévérité clinique des patients. L autre étude a montré l intérêt de la quantification des CEC dans la prise en charge thérapeutique des enfants souffrant d HTAP secondaire à une cardiopathie congénitale, dont les formes irréversibles présentaient des taux élevés de CEC. Nous avons ainsi défini un nouveau marqueur non invasif à utilité diagnostique et pronostique. Les PEC sont des cellules rares dans le sang circulant, difficiles à expandre, et dont les essais de mobilisation médullaire se sont révélés insuffisants. L hypothèse récente d une réserve vasculaire des progéniteurs endothéliaux nous a conduits à étudier l effet d un processus d ischémie locale sur la mobilisation de ces cellules chez des volontaires sains. Deux groupes d'âge ont été inclus afin d'évaluer l'impact du vieillissement sur la méthode de mobilisation étudiée. Malgré un effet de cette ischémie sur la dilatation endothéliale cette méthode n a pas permis de mobiliser significativement les PEC issus de la paroi endothéliale, quel que soit l'âge des sujets. A l inverse, l hypoxie a eu un effet délétère sur les capacités angiogènes des ECFC.The endothelium plays a key role in the development and the homeostasis of vascular functions. It is also well involved in pathological situations like cardiovascular diseases. Thanks to the description of circulating endothelial markers, non invasive study of the endothelium is now possible. Our group was particularly interested in circulating endothelial cells (CECs), the level of which reflects an endothelial activation or lesion, and to circulating endothelial progenitors cells (EPCs), markers of endothelial repair. EPC description by Asahara in 1997 in adult blood, involved in new blood vessel formation by vasculogenesis, offered new perspectives, specially for cell therapy in ischemic diseases. This work consisted in the development of methods to study these markers in different contexts. First, we explored the interest of these markers in the physiopathology of pulmonary arterial hypertension (PAH). Then we evaluated endothelial progenitors mobilization from the vascular wall by a local ischemia process in healthy volunteers, in the perspective of an autologous cell therapy product development. One part of this project was the implementation and optimization of the methods to study CEC and EPC. CEC were quantified by magnetic immunoseparation. This technique was developped in 1992 by F. Dignat-George's group and transferred in our laboratory. EPC were quantified by flow cytometry and cell culture. Two types of EPC are described in culture: the early EPC, which originate from monocyte lineage and which culture is standardized, and the Endothelial Colony Forming Cells (ECFC), the only cells presenting endothelial progenitor cell properties and which use as a cell therapy product can be considered. ECFC quantification by culture was optimized by assessment of the impact of diverse matrices and seeding concentrations of mononuclear cells isolated from whole blood, on ECFC commitment and their angiogenic properties. Endothelial dysfunction was described as a central element in the development of PAH, which diagnosis is based on the use of right heart catheterization. Due to the lack of noninvasive marker for this disease, CEC and circulating progenitors were quantified in two studies. One of them realized in adult patients showed a specific increase of CEC in PAH and not in post-embolic PH. CEC would then reflect the presence of specific endothelial lesions and not the clinical state of the patients. The other study demonstrated the interest of CEC quantification in the therapeutic care of children with PAH secondary to congenital heart disease, for whom patients in irreversible state had a higher level of CEC. We then defined a new noninvasive biomarker.that can be used for the diagnosis and prognosis of PAH. EPC are rare events in whole blood, difficult to expand and for which, mobilization protocols revealed insufficient. The recent hypothesis of a vascular reservoir for endothelial progenitor led us to study the effect of a local ischemia procedure on the mobilization of these cells in healthy volunteers. Two age groups were included to assess the impact of aging on this procedure. Despite a significant endothelial dilation with the local ischemia, no EPC were mobilized, whatever the age group. Ischemia even altered ECFC angiogenic properties.PARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocPARIS-BIUM-Bib. électronique (751069903) / SudocSudocFranceF

Étude biochimique et génétique des anomalies de la voie sérotonine-mélatonine comme facteurs de vulnérabilité à l autisme

Les troubles du spectre autistique (TSA) sont définis par l association de troubles des interactions sociales, de troubles du langage et de comportements stéréotypés et intérêts restreints. Cette entité recouvre en réalité des situations cliniques très hétérogènes, tant par le spectre de sévérité des symptômes que par la variété des comorbidités et signes associés. Si l étiologie génétique semble prépondérante, les mécanismes moléculaires impliqués semblent complexes et hétérogènes, et les associations génotype-phénotype inconstantes. Une stratégie possible pour décomposer cette hétérogénéité clinique et génétique consiste à s appuyer sur des endophénotypes, ou phénotypes intermédiaires, pour définir des catégories plus homogènes sur le plan physiopathologique. Parmi les nombreux endophénotypes biologiques décrits dans les TSA, l augmentation de la sérotonine sanguine est l un des mieux documentés, mais les mécanismes en sont encore inconnus. Des déficits en mélatonine (qui est un dérivé de la sérotonine) ont également été rapportés par plusieurs études. L objectif de cette thèse était de caractériser les anomalies de la voie sérotonine-mélatonine dans les TSA, et d en étudier les mécanismes et les corrélats cliniques. L exploration exhaustive de la voie sérotonine-mélatonine à partir de prélèvements sanguins dans une grande cohorte de plus de 200 patients avec TSA et leurs apparentés a permis d estimer la prévalence de l hypersérotoninémie dans les TSA à 45%, et celle du déficit en mélatonine à environ 60%. Cette étude a mis en évidence des anomalies du catabolisme de la sérotonine ainsi que des anomalies de la synthèse de la mélatonine, et a ainsi permis de proposer des mécanismes biochimiques à ces deux endophénotypes. Les anomalies de synthèse de la mélatonine, qui pourraient s accompagner d une augmentation de la N-acétylsérotonine, ont été confirmées sur des échantillons de glandes pinéales et de tractus gastro-intestinal (sources majeures de mélatonine et de sérotonine de l organisme) issus de patients avec TSA. Les gènes impliqués dans la synthèse de la mélatonine (gènes codant pour les enzymes AANAT et ASMT) ont été étudiés dans les TSA, ainsi que dans des pathologies neurodéveloppementales connexes. Les anomalies de la synthèse de mélatonine pourraient être associées aux troubles du sommeil, fréquents chez les patients avec TSAAutism Spectrum Disorders (ASD) are defined by three core symptoms: social interaction impairments, language impairments, and stereotyped behavior and restricted interests. Beyond this definition lie extremely diverse clinical situations, in terms of symptoms severity as well as comorbidities and associated features. The aetiology of ASD is considered to be mostly genetic, but the molecular mechanisms involved seem to be complex and heterogeneous, and the genotype-phenotype associations elusive. One possible strategy for decomposing the clinical and genetic complexity is to focus on endophenotypes, or intermediate phenotypes, to define more homogeneous pathophysiological categories. Among many biological endophenotypes reported in ASD, the increase of blood serotonin is well documented but still unexplained. Deficits in melatonin (which chemically derives from serotonin) have also been described. The aim of this work was to characterize the impairments of the serotonin-melatonin pathway in ASD, and to address their mechanisms and clinical correlates. Based on a comprehensive assessment of the serotonin-melatonin pathway from blood samples in a large cohort of 200 patients with ASD and their relatives, the prevalence of hyperserotonemia in ASD was estimated to be 45%, and that of melatonin deficit about 60%. Impairments of serotonin catabolism were shown, as well as impairments of melatonin synthesis, thus providing biochemical mechanisms for both endophenotypes. Abnormal melatonin synthesis, which may involve an increase in N-acetylserotonin, was confirmed on pineal gland and gastro-intestinal tract samples (i.e. the major sources of melatonin and serotonin) from patients with ASD. The genes involved in melatonin synthesis (coding for AANAT and ASMT enzymes) were studied in ASD and in related neurodevelopmental disorders. Abnormal melatonin synthesis may be associated with sleep disorders, frequently observed in patients with ASDPARIS5-Bibliotheque electronique (751069902) / SudocSudocFranceF

Implication de l'acide docosanoïque (C22 0) et des acides gras à très longue chaîne (acide tétracosanoïque (C24 0), acide hexacosanoïque ( C26 0) dans la maladie d'Alzheimer (aspects biologiques et cliniques)

Au niveau du cerveau et dans le plasma de malades atteints de maladie d Alzheimer (MA), l accumulation de C22:0 et d acides gras à très longue chaîne (C24:0 ; C26:0), la diminution d acide docosahexaenoique (C22:6 n-3) et les modifications quantitatives et qualitatives de plasmalogènes suggèrent l implication de dysfonctions peroxysomales. En fonction de ces constatations, les activités biologiques de C22:0, C24:0 et C26:0 ont été recherchées sur des cellules neuronales humaines SK-N-BE. La lipotoxicité des acides gras (C22:0, C24:0 et C26:0) induit divers effets au niveau des mitochondries (modifications topographiques, morphologiques et fonctionnelles), conduit à une rupture de l équilibre RedOx (surproduction d espèces radicalaires de l oxygène, modification de l activité des enzymes anti-oxydantes : catalase, SOD, GPx), à une peroxydation lipidique et à une désorganisation du cytosquelette (microfilaments d actine, tubuline, neurofilaments). Ces acides affectent aussi l amyloïdogenèse et la tauopathie. L amyloïde béta favorise aussi l accumulation intracellulaire de C22:0, C24:0 et C26:0. A fortes concentrations, ces acides gras induisent une mort cellulaire non apoptotique. Par ailleurs, les données immunohistochimiques en relation avec l expression de marqueurs peroxysomaux (ABCD1, ABCD2, ABCD3, ACOX1 et catalase) au niveau du cerveau de souris transgéniques APP PS1 E9 ainsi que les profil d acide gras obtenus sur le cerveau et le sang de ces souris suggèrent qu elles pourraient constituer un bon modèle pour l étude des relations entre MA et métabolisme peroxysomal. L étude clinique réalisée sur plasma et érythrocytes de malades déments (MA, démences vasculaires, autres démences) montre une forte accumulation de C22:0, C24:0 et C26:0. Le C26:0 pourrait constituer un excellent biomarqueur de la MA. Le C18:0 à est aussi augmenté ainsi que les acides gras n-6. De forts indices de stress oxydant sont aussi révélés. Dans son ensemble, le travail réalisé suggère que les acides gras (C22:0, C24:0 et C26:0) ainsi que le métabolisme des acides gras en relation avec le métabolisme peroxysomal pourraient contribuer à la neurodégénéréscence associée aux démences incluant la MAIn the brain and in the plasma of patients with Alzheimer s disease (AD), marked accumulation of C22:0 and of very long chain fatty acids (C24:0 ; C26:0) have been reported. Important decreases of docosahexaenoic acid (DHA; C22:6 n-3) have also been described as well as quantitative and qualitative modifications of plasmalogens. Altogether, these lipid modifications suggest an implication of peroxisomal metabolism disorders in the physiopathology of AD. Therefore, the biological activities of C22:0, C24:0 and C26:0 have been studied on human neuronal cells SK-N-BE. On these cells, the lipotoxicity of fatty acids (C22:0, C24:0 and C26:0) leads to various cellular modifications: topographical, morphological and functional changes at the mitochondrial level, rupture of RedOx equilibrium (overproduction of reactive oxygen species, modification of the activity of enzymes involved in anti-oxidant defenses: catalase, SOD, GPx), lipid peroxidation, cytoskeleton disorganization (actin microfilaments, tubulin, neurofilaments). These fatty acids also favor amyloidogenesis and tauopathy. At elevated concentrations, these fatty acids trigger a non apoptotic mode of cell death. Moreover, data obtained by immunohistochemistry with antibodies raised against peroxisomal components (ABCD1, ABCD2, ABCD3, ACOX1 and catalase) on histological tissue sections of the brain of transgenic mice APP PS1 E9 as well as lipidomic analysis performed on the blood and the brain of these mice suggest that they could constitute interesting model to study the relationships between AD and peroxisomal metabolism. The clinical study performed on the plasma and on the erythrocytes of patients with dementia (AD, vascular dementia, other dementia) revealed an important accumulation of C22:0, C24:0 and C26:0. Hexacosanoic acid (C26:0) might constitute an excellent biomarker of AD. The fatty acid C18:0 and (n-6) fatty acids have also been found at increased concentrations. A strong oxidative stress has also been revealed. Altogether, our data support that the fatty acids (C22:0, C24:0 and C26:0) as well as the fatty acid metabolism depending on the peroxisome might contribute to neurodegeneration leading to various types of dementia including ADDIJON-BU Doc.électronique (212319901) / SudocSudocFranceF

Les associations de la MT1-MMP avec des protéines des complexes d'adhésion focale

L'implication des métalloprotéases de la matrice extracellulaire (MMPs) lors de plusieurs étapes de la progression tumorale, telles que l'angiogenèse, l'invasion et la prolifération des cellules tumorales est clairement établie. Une MMP de forme membranaire, la MT1-MMP, est reconnue pour jouer un rôle clé dans ces processus. Elle est responsable de l'activation de la proMMP-2, dégrade plusieurs composantes de la matrice extracellulaire, induit la formation de réseaux de type capillaires, augmente le potentiel migratoire des cellules endothéliales et tumorales et joue un rôle dans la signalisation cellulaire. La surexpression de la MT1-MMP, fréquente chez les cellules cancéreuses, induit des changements dans la morphogenèse, l'adhésion et la migration des cellules, mais le mécanisme impliqué demeure encore mal compris. La kinase d'adhésion focale (FAK), principale protéine responsable de la régénération des complexes d'adhésion focale, est aussi impliquée dans la formation et la progression tumorale. L'objectif de cette étude était de déterminer si la MT1-MMP s'associe à FAK ainsi qu'à d'autres protéines des complexes d'adhésion et de déterminer le rôle que jouent ces associations, particulièrement lors du phénomène de l'angiogenèse. L'approche expérimentale utilise des immunoprécipitations sur des lysats de protéines isolées de lignées cellulaires endothéliales (HUVEC et BAEC). Les données obtenues démontrent une forte association de la MT1-MMP avec FAK, p130cas, Src et vinculine, mais pas avec les protéines actine et paxilline. Ces interactions sont dépendantes de stimulations à la sphingosine-1-phosphate (S1P) et au facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF). Les domaines structuraux de la MT1-MMP nécessaires aux associations dépendent du temps de stimulation des cellules. En effet, la portion catalytique a été trouvée essentielle aux associations décrites lors de stimulations de courtes durées (5 minutes) à la S1P, alors que la portion cytoplasmique semble jouer un rôle prédominant lors de stimulations de 48 heures en présence de sérum et avec surexpression de Src. Il a également été observé que la cavéoline-1 agit comme régulateur négatif de ces associations. En bref, la MT1-MMP s'associe avec plusieurs composantes des complexes d'adhésion focale, ce qui suggère qu'elle permet la régénération de ces structures cellulaires. Le résultat global obtenu, au niveau de la cellule, est une migration cellulaire accrue et une induction de l'angiogenèse chez les cellules endothéliales. En perspective, des études de colocalisation en microscopie sont également envisagées.\ud ______________________________________________________________________________ \ud MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cancer, angiogenèse, MT1-MMP, complexes d'adhésion focale, cavéoline-

Préformation et épigenèse en développement : une analyse épistémologique de l'Entwicklungsgeschichte après Darwin et de l'Entwicklungsmechanik

La présente thèse a été évaluée par un jury composé des personnes suivantes: Molly Kao, Présidente-rapporteuse; François Duchesneau, Directeur de recherche; Frédéric Bouchard, Membre du jury; Stéphane Schmitt (CNRS, Paris), Examinateur externe; Jean-François Pflieger (UdeM - Biologie), Représentant du doyen de la FESP.L'objectif premier de cette thèse est de démontrer l'existence d'une logique de la découverte embryologique à l'œuvre dans la genèse de l'Entwicklungsmechanik et renouvelant l'opposition entre préformation et épigenèse. L'articulation d'une typologie du développement et d'une heuristique mécaniste alimente d'une part la réduction causale des phénomènes. L'expérimentation embryologique dévoile d'autre part des phénomènes complexes de régulation épigénétique qui forcent les biologistes à transformer leurs modèles explicatifs. Cette thèse analyse d'abord le rôle de la théorie darwinienne dans l'établissement d'une heuristique mécaniste appliquée à la morphologie. L'Entwicklungsgeschichte d'Ernst Haeckel opère alors la synthèse du programme embryologique de Karl von Baer et de la théorie darwinienne et la réduction physiologique de l'épigenèse typologique schématisée par la loi biogénétique de récapitulation. Une physiologie du développement s'émancipe de la méthodologie haeckelienne et de son cadre phylogénique. Prenant le relais de la physique du développement menée par Wilhelm His (1874), Wilhelm Roux réalise une synthèse physiologique du darwinisme dans Der Kampf der Theile im Organismus (La Lutte des parties dans l'organisme 1881). Une troisième partie de la thèse est consacrée à l'Entwicklungsmechanik et à ses rapports avec le néo-darwinisme d'August Weismann. On y retrace les étapes primordiales de la conception nucléo-idioplasmique de l'hérédité. Les découvertes de la mitose et de la fécondation (1873-1884), combinées à la théorie de Carl von Nägeli (1884), servent de préalables au néo-préformationnisme weismannien; dès 1885, Weismann postule ainsi une prédétermination interne du développement qui se réaliserait par division inégale de qualités héréditaires sises dans l'architecture chromatique du noyau. Cette théorie trouve appuie dans des expérimentations de destruction de blastomères (Chabry 1887, Roux 1888) mais est remise en cause par la découverte de la Theilbildung (Hans Driesch 1892). La réorganisation des destins morphogénétiques de cellules en différenciation (Umdifferenzierung) échapperait donc à la modélisation mécanique du développement. Deux issues au problème sont analysées : (1) l'invention du premier modèle d'induction embryonnaire (Driesch 1894) combinée à une épigenèse néo-vitaliste; (2) la théorie organiciste d'Oscar Hertwig, alliant les principes de la théorie cellulaire à une critique de l'application biologique de la causalité mécanique. L'analyse épistémologique des moments fondateurs de l'embryologie expérimentale éclaire comment une logique de la découverte a pris en compte présupposés préformationnistes et modèles mécanistes, structurant ainsi le devenir de la biologie développementale contemporaine.The main goal of this dissertation is to demonstrate the existence of a logic of embryological discovery which contributed to the genesis of Entwicklungsmechanik, and which renewed the opposition between preformation and epigenesis. On the one hand, the synthesis between a typology of development and a mechanistic heuristic led to a causal reductionist account of phenomena. Embryological experimentation, on the other hand revealed complex processes of epigenetic regulation which forced biologists to transform their models of explanation. This dissertation begins with an analysis of the role of Darwinism in the development of a mechanistic heuristic applied to morphology. Ernst Haeckel's Entwicklungsgeschichte proposed a synthesis between Karl von Baer's embryological program and Darwinism, which led to a physiological-reductionist view of typological epigenesis on the basis of the recapitulation law. A physiology of development thus frees itself from Haeckelian methodology and its phylogenic framework. While relying on Wilhelm His' physics of development (1874), Wilhelm Roux carried out a physiological synthesis of Darwinism in Der Kampf der Theile im Organismus (The Struggle of Parts in the Organism 1881). The third part of this dissertation examines the Entwicklungsmechanik and its relationship to August Weismann's Neo-Darwinism. The essential steps of the nuclear-idioplasmic theory of heredity are then described. The discoveries of mitosis and fertilization (1873-1884), combined with Carl von Nägeli's theory (1884), served as preconditions to Weismann's Neo-Preformationism. By 1885 Weismann postulates the existence of an internal predetermination of development, which would be carried out by unequal division of inherited qualities located in the nucleus chromatic architecture. This theory is first supported by experiments on blastomere destruction (Chabry 1887, Roux 1888), but it ends up being challenged by the discovery of Theilbildung (Hans Driesch 1892). The coordinated actions of differentiating cells which led to the reorganization of their morphogenetic fates (Umdifferenzierung) could not be accounted for by a mechanical model of development. Two outcomes are then examined: (1) the development of the first model of embryonic induction (Driesch 1894) coupled with a Neo-vitalistic epigenesis; (2) Oscar Hertwig's organicism, which combined principles of cell theory with a rejection of the use of mechanistic causality in biology. An epistemological analysis of experimental embryology's founding principles thus shows how a logic of discovery has structured the evolution of contemporary developmental biology by taking into account preformationist ideas and mechanistic models