Vectorisation de nanoparticules d'imagerie multimodale à base de gadolinium pour un ciblage actif des plaques amyloïdes et de cellules hépatocytes

The goal of this PhD is to develop multimodal imaging nanoparticles vectorized for the detection of amyloid deposit or specific cells receptors. These Nps, called AGuIX (Activation and Guidance of XRay Irradiation) are composed of a polysiloxane network surrounded by DOTAGA(Gd3+) chelates. One labeled with an organic dye or a radioisotope, these Nps could combine three imaging techniques such as MRI, known for its outstanding spatial resolution, and optical imaging and scintigraphy, known for their strong sensitivity. Thanks to their hydrodynamic diameter below 5 nm, they are efficiently eliminated from the body though renal clearance. Thus, these Nps are particularly indicated for earlier and more accurate diagnosis of a wide range of pathologies. To target amyloid deposits or asialoglycoproteins receptors we optimized the grafting several ligands (i.e. small molecules, peptides, antibody fragments, …). Then, we evaluated their affinity of their respective targets in vitro and/or in vivoCette thèse traite du développement de nanoparticules d'imagerie multimodale vectorisées pour détecter spécifiquement des dépôts amyloïdes ou certains récepteurs cellulaires. Ces nanoparticules, dénommées AGuIX (Activation et Guidage de l'Irradiation par rayonnement X), sont composées d'un squelette de polysiloxane fonctionnalisées par des chélates de DOTAGA(Gd3+). Une fois marquées par un fluorophore organique ou des radioisotopes, ces Nps permettent de combiner jusqu'à trois techniques d'imagerie : l'IRM, qui présente une excellente résolution spatiale, et la scintigraphie et l'imagerie optique qui présentent toutes deux une excellente sensibilité. De par leur diamètre hydrodynamique inférieur à 5 nm, ces Nps sont efficacement éliminées par voie rénale et les différents tests in vivo réalisés n'ont pas révélé de toxicité de ces objets. Ainsi, les Nps AGuIX sont particulièrement indiquées dans le cadre d'un diagnostic précis et précoce de différentes pathologies. L'objectif de la thèse consiste donc à greffer à la surface de ces Nps des vecteurs ciblants (i) les fibres amyloïdes ; (ii) les récepteurs asialoglycoprotéines des cellules hépatocytes du foie. Selon la nature du vecteur à greffer (i.e. molécule organique, peptide, fragment d'anticorps, …) différentes stratégies ont été mises en place. Nous avons donc dans un premier temps optimisé les synthèses des Nps vectorisées, pour ensuite évaluer leur affinité pour leurs cibles respectives in vitro et/ou in viv

Vectorisation of Gd-based multimodal imaging nanoparticles for an active targeting of amyloid fibrils and hepatocytes cells

Cette thèse traite du développement de nanoparticules d'imagerie multimodale vectorisées pour détecter spécifiquement des dépôts amyloïdes ou certains récepteurs cellulaires. Ces nanoparticules, dénommées AGuIX (Activation et Guidage de l'Irradiation par rayonnement X), sont composées d'un squelette de polysiloxane fonctionnalisées par des chélates de DOTAGA(Gd3+). Une fois marquées par un fluorophore organique ou des radioisotopes, ces Nps permettent de combiner jusqu'à trois techniques d'imagerie : l'IRM, qui présente une excellente résolution spatiale, et la scintigraphie et l'imagerie optique qui présentent toutes deux une excellente sensibilité. De par leur diamètre hydrodynamique inférieur à 5 nm, ces Nps sont efficacement éliminées par voie rénale et les différents tests in vivo réalisés n'ont pas révélé de toxicité de ces objets. Ainsi, les Nps AGuIX sont particulièrement indiquées dans le cadre d'un diagnostic précis et précoce de différentes pathologies. L'objectif de la thèse consiste donc à greffer à la surface de ces Nps des vecteurs ciblants (i) les fibres amyloïdes ; (ii) les récepteurs asialoglycoprotéines des cellules hépatocytes du foie. Selon la nature du vecteur à greffer (i.e. molécule organique, peptide, fragment d'anticorps, …) différentes stratégies ont été mises en place. Nous avons donc dans un premier temps optimisé les synthèses des Nps vectorisées, pour ensuite évaluer leur affinité pour leurs cibles respectives in vitro et/ou in vivoThe goal of this PhD is to develop multimodal imaging nanoparticles vectorized for the detection of amyloid deposit or specific cells receptors. These Nps, called AGuIX (Activation and Guidance of XRay Irradiation) are composed of a polysiloxane network surrounded by DOTAGA(Gd3+) chelates. One labeled with an organic dye or a radioisotope, these Nps could combine three imaging techniques such as MRI, known for its outstanding spatial resolution, and optical imaging and scintigraphy, known for their strong sensitivity. Thanks to their hydrodynamic diameter below 5 nm, they are efficiently eliminated from the body though renal clearance. Thus, these Nps are particularly indicated for earlier and more accurate diagnosis of a wide range of pathologies. To target amyloid deposits or asialoglycoproteins receptors we optimized the grafting several ligands (i.e. small molecules, peptides, antibody fragments, …). Then, we evaluated their affinity of their respective targets in vitro and/or in viv

Roman et connaissance dans l'oeuvre de G. Flaubert

Bureau de recherches géologiques et minières - Orléans (brgm) / SudocSudocFranceF

One gene-one name: the AvrLmJ1 avirulence gene of Leptosphaeria maculans is AvrLm5

International audienceLeptosphaeria maculans, the causal agent of blackleg disease, interacts with Brassica napus (oilseed rape, canola) and other Brassica hosts in a gene-for-gene manner. The avirulence gene AvrLmJ1 has been cloned previously and shown to interact with an unidentified Brassica juncea resistance gene. In this study, we show that the AvrLmJ1 gene maps to the same position as the AvrLm5 locus. Furthermore, isolates complemented with the AvrLmJ1 locus confer avirulence towards B. juncea genotypes harbouring Rlm5. These findings demonstrate that AvrLmJ1 is AvrLm5 and highlight the need for shared resources to characterize accurately avirulence and/or resistance genes

Increasing silver nanowire network stability through small molecule passivation

Silver nanowire (AgNW) transparent electrodes show promise as an alternative to indium tin oxide (ITO). However, these nanowire electrodes degrade in air, leading to significant resistance increases. We show that passivating the nanowire surfaces with small organic molecules of 11-mercaptoundecanoic acid (MUA) does not affect electrode transparency contrary to typical passivation films, and is inexpensive and simple to deposit. The sheet resistance of a 32 nm diameter silver nanowire network coated with MUA increases by only 12% over 120 days when exposed to atmospheric conditions but kept in the dark. The increase is larger when exposed to daylight (588%), but is still nearly two orders of magnitude lower than the resistance increase of unpassivated networks. The difference between the experiments performed under daylight versus the dark exemplifies the importance of testing passivation materials under light exposure

Multimodal imaging Gd-nanoparticles functionalized with Pittsburgh compound B or a nanobody for amyloid plaques targeting

International audienceGadolinium-based nanoparticles were functionalized with either the Pittsburgh compound B or a nanobody (B10AP) in order to create multimodal tools for an early diagnosis of amyloidoses.MATERIALS & METHODS:The ability of the functionalized nanoparticles to target amyloid fibrils made of β-amyloid peptide, amylin or Val30Met-mutated transthyretin formed in vitro or from pathological tissues was investigated by a range of spectroscopic and biophysics techniques including fluorescence microscopy.RESULTS:Nanoparticles functionalized by both probes efficiently interacted with the three types of amyloid fibrils, with KD values in 10 micromolar and 10 nanomolar range for, respectively, Pittsburgh compound B and B10AP nanoparticles. Moreover, they allowed the detection of amyloid deposits on pathological tissues.CONCLUSION:Such functionalized nanoparticles could represent promising flexible and multimodal imaging tools for the early diagnostic of amyloid diseases, in other words, Alzheimer's disease, Type 2 diabetes mellitus and the familial amyloidotic polyneuropathy

Seeded growth of ultrathin gold nanoshells using polymer additives and microwave radiation

Nanoshells made of a silica core and a gold shell possess an optical response that is sensitive to nanometer-scale variations in shell thickness. The exponential red shift of the plasmon resonance with decreasing shell thickness makes ultrathin nanoshells (less than 10 nm) particularly interesting for broad and tuneable ranges of optical properties. Nanoshells are generally synthesised by coating gold onto seed-covered silica particles, producing continuous shells with a lower limit of 15 nm, due to an inhomogeneous droplet formation on the silica surface during the seed regrowth. In this paper, we investigate the effects of three variations of the synthesis protocol to favour ultrathin nanoshells: seed density, polymer additives and microwave treatment. We first maximised gold seed density around the silica core, but surprisingly its effect is limited. However, we found that the addition of polyvinylpyrrolidone during the shell synthesis leads to higher homogeneity and a thinner shell and that a post-synthetic thermal treatment using microwaves can further smooth the particle surface. This study brings new insights into the synthesis of metallic nanoshells, pushing the limits of ultrathin shell synthesis.Advanced Materials by DesignInitiative d'excellence de l'Université de Bordeau

Impact d’un amorçage olfactif sur la prise alimentaire auprès de patients Alzheimer

Dans le contexte d’une population vieillissante, la dénutrition chez les personnes âgées est devenue une préoccupation majeure de santé publique, en France comme dans la plupart des pays occidentaux (PNNS, 2011). La dénutrition correspond à un déficit des apports nutritionnels, en termes de calories et/ou de nutriments et micronutriments. Sans prise en charge, elle entraîne une diminution de la mobilité, un risque accru de chutes ou de fractures, une vulnérabilité vis-à-vis des maladies infectieuses et une aggravation des maladies chroniques. En parallèle des stratégies « nutritionnelles » (conseils nutritionnels, utilisation de compléments nutritionnels), l’objectif du programme AUPALESENS était de tester l’efficacité de stratégies « sensorielles » pour prévenir et lutter contre la dénutrition chez les seniors. Spécifiquement, ce programme a permis : -De mesurer l’impact de facteurs sensoriels, psychologiques et sociologiques sur le comportement alimentaire et le statut nutritionnel du senior. Ce travail repose sur une enquête pluridisciplinaire menée auprès de 559 français de plus de 65 ans présentant différents degrés de dépendance (personnes autonomes vivant à domicile ; personnes bénéficiant d’une aide à domicile ; personnes vivant en institution). -D’identifier des leviers permettant d’améliorer l’appétence et le plaisir associés aux repas pour les seniors dépendants. Pour ce travail, nous avons développé et testé des outils et des stratégies permettant d’améliorer 1. la qualité sensorielle des aliments proposés aux seniors (contenu de l’assiette) et 2. le contexte du repas (réappropriation du repas). -D’évaluer l’impact de leviers sensoriels sur la prise alimentaire au cours d’un repas. Pour ce travail, nous avons réalisé près de 100 repas expérimentaux au sein de différentes institutions afin de mesurer les quantités ingérées par les résidents en fonction des améliorations sensorielles proposées. Le 26 novembre 2013 s’est tenu à Dijon le colloque de restitution du programme AUPALESENS. Co-labellisé par les pôles de compétitivité Valorial® et Vitagora®, soutenu par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), ce programme a été coordonné par le CHU de Dijon en partenariat avec l’Inra de Dijon et l’ESA d’Angers. Aupalesens a permis de montrer que le maintien du plaisir de manger et d’être à table est une bonne stratégie sensorielle pour répondre à la problématique nutritionnelle du sujet âgé et lutter contre la dénutrition. Le vieillissement s’accompagne de changements qui peuvent influer sur le comportement alimentaire et conduire à une dénutrition. Donnée difficile à évaluer, et souvent sous-estimée, on considère que la dénutrition touche environ 15 à 40% des personnes âgées vivant en institution, et de 50% à 70% de celles hospitalisées. En partant de ce constat, et en se distinguant d’une approche exclusivement nutritionnelle, le programme de recherche Aupalesens a testé l’efficacité de stratégies « sensorielles » pour prévenir et lutter contre la dénutrition chez les seniors. Des liens forts ont ainsi été mis en évidence entre dépendance alimentaire, perte d’autonomie, diminution des capacités sensorielles, plaisir alimentaire et dénutrition. Un risque accru de dénutrition lié à la perte d’autonomie alimentaire Les scientifiques ont mesuré l’impact des facteurs sensoriels, psychologiques et sociologiques sur le comportement alimentaire et le statut nutritionnel du senior. Ce travail repose sur une enquête pluridisciplinaire menée auprès de 559 français de plus de 65 ans présentant différents degrés de dépendance (personnes autonomes vivant à domicile, personnes bénéficiant d’une aide à domicile, personnes vivant en institution). La mise en place des aides chez les personnes en perte d’autonomie est incontournable mais pose la question du bénéfice réel apporté sur l’état nutritionnel par la délégation de tout ou partie des activités culinaires. En effet, 46% des personnes âgées bénéficiant d'une aide pour leur alimentation (à domicile ou en institution) sont dénutries ou à risque de dénutrition, contre seulement 4 à 16% des personnes ne bénéficiant pas d'une aide pour leur alimentation. Des leviers pour améliorer l’appétence et le plaisir associés aux repas des seniors dépendants L’acte alimentaire ne se limitant pas à la satisfaction d’un besoin physiologique, mais étant intimement lié à la dimension plaisir, l’équipe du programme Aupalesens a développé et testé des outils et des stratégies permettant d’améliorer à la fois la qualité sensorielle des aliments proposés aux seniors (contenu de l’assiette) et le contexte du repas, en passant notamment par la réappropriation du repas. Près de 100 repas expérimentaux ont été réalisés au sein de différentes institutions afin de mesurer les quantités ingérées par les résidents en fonction des améliorations sensorielles proposées. La mise à disposition de condiments à table s’est révélée être une stratégie efficace pour augmenter le plaisir à manger. La présence de deux légumes plutôt qu’un seul dans l’assiette a permis d’augmenter la consommation de viande des résidents testés d’environ 32%. L’amélioration organoleptique des plats et l’introduction de variété sensorielle dans l’environnement des repas ont chacune entraîné une augmentation significative des quantités consommées et de l’appréciation du repas. En revanche, ces deux leviers n’ont pas d’effet cumulatif. Projet ambitieux et pluridisciplinaire, le programme Aupalesens a permis d’ouvrir une nouvelle aire dans la lutte contre la dénutrition des seniors dépendants, en montrant avant tout qu’une bonne alimentation consiste non seulement à satisfaire leurs besoins nutritionnels, mais aussi à leur proposer des plats qu’ils consomment… avec plaisir. A la suite du colloque AUPALESENS, l’Inra organisait également en partenariat avec Vitagora®, le 27 novembre 2013, un Carrefour de l’Innovation Agronomique à Dijon sur la thématique « L'alimentation des seniors et le bien vieillir », dont la restitution vidéo est accessible sur le site institutionnel (inra.fr). AUPALESENS a été financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR). Ce programme a rassemblé 7 organismes de recherche publique : le CHU de Dijon Service de Médecine Interne Gériatrie, l’ESA d’Angers, l’unité Sensométrie et Chimiométrie de Nantes (ONIRIS/Inra), l’unité LARGECIA de Nantes (ONIRIS), l’unité Aliss (Inra, Paris), l’UMR CSGA (Inra, CNRS, Université de Bourgogne, Dijon), le Service d’endocrinologie et diabétologie du CHU d’Angers, et le Département de psychologie des âges de la vie de l’Université François Rabelais (Tours). Sept structures privées ont également été impliquées : Les Repas Santé (Beaune), Livrac groupe Terrena (Haute Goulaine), Frutarom (Dijon), Lactalis (Retiers), Cecab D’aucy (Saint Thurien), Entremont Alliance (Malestroit). AUPALESENS est un programme labellisé par Valorial® et Vitagora® deux pôles de compétitivité guidant ses acteurs scientifiques et industriels vers des projets collaboratifs débouchant sur des produits et services innovant visant la conquête de marchés alimentaires en France et à l’export

Inheritance of Secondary Metabolites and Gene Expression Related to Tomato Fruit Quality

International audienceFlavour and nutritional quality are important goals for tomato breeders. This study aimed to shed light upon transgressive behaviors for fruit metabolic content. We studied the metabolic contents of 44 volatile organic compounds (VOCs), 18 polyphenolics, together with transcriptome profiles in a factorial design comprising six parental lines and their 14 F1 hybrids (HF1) among which were five pairs of reciprocal HF1. After cluster analyses of the metabolome dataset and co-expression network construction of the transcriptome dataset, we characterized the mode of inheritance of each component. Both overall and per-cross mode of inheritance analyses revealed as many additive and non-additive modes of inheritance with few reciprocal effects. Up to 66% of metabolites displayed transgressions in a HF1 relative to parental values. Analysis of the modes of inheritance of metabolites revealed that: (i) transgressions were mostly of a single type whichever the cross and poorly correlated to the genetic distance between parental lines; (ii) modes of inheritance were scarcely consistent between the 14 crosses but metabolites belonging to the same cluster displayed similar modes of inheritance for a given cross. Integrating metabolome, transcriptome and modes of inheritance analyses suggested a few candidate genes that may drive important changes in fruit VOC contents