Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Morphologie du noyau“

L'infection chronique à Trypanosoma brucei gambiense chez le lapin engendre une anémie légère initialement macrocytique et normochrome mais qui évolue, ultérieurement, vers une forme microcytique et hypochrome. Une anisocytose moyenne et une poïkilocytose sont apparues dès le 14e jour après l'infection (p.i.). Les cellules rouges à noyau - normales chez le lapin -, que l'on pouvait observer avant l'infection, ont vu leur nombre diminuer au fur et à mesure que la maladie progressait. Ont également été observées : une leucocytose à neutrophiles et éosinophiles, une monocytose et une lymphopénie en phase terminale. Le changement essentiel dans la morphologie des lymphocytes était la présence de lymphocytes atypiques liée à des niveaux accrus de jeunes neutrophiles dans la circulation périphérique. En conclusion, les changements majeurs des lignées érythrocytaire et leucocytaire, lors de l'infection expérimentale à T. b. gambiense chez le lapin, sont ceux d'une anémie légère devenant, en phase terminale, microcytique et hypochrome, et une leucocytose transitoire due à une neutrophilie et à une monocytose

AbstractEn donnant au terme « marges » le double sens de « périphérie ou bords » et de « cas atypiques ou non standard », on s’attachera d’abord à l’étude du déplacement de certains constituants de la proposition complétive ((pro)nom, syntagme nominal, termes enEn partant ensuite de la définition usuelle de la proposition complétive comme une proposition substantive, capable de commuter, comme actant ou argument d’un noyau verbal, avec un pronom neutre du type deL’étude sera menée dans une optique de synchronie large, essentiellement du latin préclassique au latin postclassique. L’approche sera surtout syntaxique et pragmatique, sans que les points de vue morphologique et sémantique soient entièrement négligés. L’unité et l’apport nouveau de l’étude consistent dans l’intérêt constant porté à l’ordre tactique ou à la succession des constituants dans l’énoncé, d’une part à ses motivations pragmatiques, d’autre part à ses répercussions morphosyntaxiques sur la chaîne phrastique.

AbstractIn a survey of the family Pratylenchidae from Iran three known species of the genera Hirschmanniella, Pratylenchoides and Zygotylenchus were found. Their similarities to and differences from closely related species, their distribution and their intraspecific variations are discussed. In some specimens of Zygotylenchus guevarai the spermatheca has numerous cells which may indicate a relationship of this genus with Meloidogyne. In Iranian populations of Pratylenchoides ritteri a vast range of morphological variations was observed. However, the head en-face view was the same for all populations. It seems that the pharyngeal terminal bulb contains more than three nuclei in most specimens. Hirschmanniella anchoryzae and P.ritteri which were studied by light microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM) are reported for the first time from Iran. Quelques Pratylenchides d'Iran (Nematoda: Tylenchina) - Lors d'une enquête sur la famille des Pratylenchidae en Iran, trois espèces connues des genres Hirschmanniella, Pratylenchoides et Zygotylenchus ont été trouvées. Leur ressemblances, différences avec les espèces très proches, leur répartition et leur variations intra spécifiques sont discutées. Chez quelques spécimens de Zygotylenchus guevarai, la spermathèque possède des cellules nombreuses, ce qui pourrait indiquer un relation de ce taxon avec le genre Meloidogyne. Chez les populations iraniennes de Pratylenchoides ritteri, une large gamme de variation morphologique a été observée. Cependant, la morphologie de l'extrémité antérieure était identique pour toutes les populations. Il semble que le bulbe pharyngien terminal contienne plus de trois noyaux dans la plupart des spécimens. Hirschmanniella anchoryzae et P.ritteri qui ont été étudiés en microscopie optique (LM) et électronique à balayage (SEM) sont signalés pour la première fois en Iran.

Afin de limiter l’utilisation des énergies fossiles et de valoriser les déchets ligno-cellulosiques, les composites à fibres naturelles s’inscrivent dans un contexte favorable qui permettra de répondre à des enjeux environnementaux, économiques et sociaux grâce à leurs propriétés de faible coût, faible densité, renouvelables et de biodégradabilité. L’objectif de cette étude est de développer un nouveau matériau composite constitué d’une matrice thermoplastique, le polychlorure de vinyle (PVC), renforcée par des fibres naturelles à base des noyaux de dattes (FND) avec des taux de charge allant de 10 à 40 % massique. Différentes techniques d’analyses ont été utilisées pour étudier les propriétés mécaniques, morphologiques et la perméabilité d’eau des échantillons obtenus. Les résultats enregistrés indiquent que la contrainte à la rupture diminue avec l’augmentation du taux de charge en FND tandis que la rigidité augmente. L’analyse morphologique par microscopie électronique à balayage (MEB) montre une meilleure dispersion pour de faible taux de charge en FND. Une très faible absorption d’eau a été enregistrée.

AbstractIn the measurement of residual stresses via diffraction (using x-rays or neutrons) it is strains that are actually determined, by employing the interplanar spacing (dhkl) of the ﹛hkl﹜ planes as an internal strain gauge. The change in this spacing is measured from the shift of diffraction peaks (and Bragg's law) at several orientations of the sample to the incident beam, and the resultant strains are converted to stresses with the “diffraction elastic constants”, S1 (hkl) and S2 (hkl)/2. While these take on the values (- v/E) and (1 + v )/E respectively for an isotropic solid, in anisotropic materials their values depend on marry factors: preferred orientation, shape and orientation of second phases, interaction between grains. In fact there are reports of variation these constants with plastic deformation and theory predicts variations with morphology. While it is possible to calculate approximate values for these constants from theory and the single crystal elastic constants , Si and S2/2 are really not elastic constants in the strictest sense because or these other factors, and it is best to measure them. One of us (I. C. Noyan) has recently examined this problem in some detail , and we summarize his results here.

L’érosion glaciaire traduit son action par une usure grain à grain de la roche en place, c’est-à-dire par le détachement d’une multitude de petits éclats qui donne un poli ou des égratignures de différentes tailles, par une fatigue de ce lit dont la manifestation est le train de broutures ou de cassures concentriques, ou par le débitage face au vide qui crée ainsi une face abrupte d’arrachement. Cette érosion ne peut être que sélective vu l’inégale résistance des roches du plancher rocheux, sans compter sur la dynamique glaciaire si variable dans le temps et l’espace, si bien qu’il en résulte des formes en creux telle la simple cannelure ou la champlevure excavée au droit d’une diaclase, ou des formes en saillie telle la nervure ou la butée si la roche renferme des noyaux durs. L’abrasion glaciaire pourra ainsi se manifester de proche en proche, ou d’amont en aval dans le cas des striures ou des fractures de broutage, mais d’aval en amont pour les débitures, ou encore s’exercer à une toute autre échelle sur une bosse pour la profiler en roche dissymétrique, aussi appelée moutonnée; cette dernière, malgré sa taille, est fonction d’une sculpture qui peut encore l’affecter partout en même temps. Il en résulte un dos rocheux généralement allongé, dissymétrique dans son profil en long, dont le style des versants s’exprime par la cambrure. Cette étude présente, dans une hiérarchie typologique aussi bien quantitative que qualitative, une terminologie de ces marques et formes mineures afin de mieux désigner le résultat morphologique de l’action érosive du glacier sur son lit.

Résumé La morphologie et les dépôts de la plaine au sud-ouest de Montréal révèlent une dynamique glaciaire complexe. Des formes allongées (drumlinoïdes) subparallèles à l’axe du Saint-Laurent sont constituées d’un corps de till d’accrétion fissile et compact parfois recouvert d’un till de fusion ou d’un matériel grossier d’origine littorale, probablement glacielle. Ce modelé sous-glaciaire a d’abord été façonné par un important écoulement glaciaire du nord-est qui remontait les basses terres du Saint-Laurent en direction sud-ouest. Ceci est démontré par la présence de traceurs pétrographiques d’origine appalachienne, ainsi que par les trames de till et les microformes orientées dans ce même axe NE-SO. La genèse initiale de ce modelé s’apparente donc plus à celle des drumlins qu’à celle des formes transverses à l’écoulement, telles les moraines de Rogen ou côtelées. Ce sont avant tout des formes d’accumulation, mais la forte correspondance entre la plus grande partie des constituants du till et la lithologie locale, et l’excellent état de conservation des morceaux de lit glaciaire polis et striés montrent que la source de ces matériaux était proche. Ces drumlinoïdes fraîchement forgés ont été chevauchés par un second écoulement glaciaire, du nord-ouest ou du nord celui-là, sans qu’il y ait eu déglaciation. Bien qu’il ait laissé ses traces un peu partout sur le territoire, ce second flux glaciaire a peu transformé le modelé initial du nord-est. Toute la partie glaciaire des drumlinoïdes appartient à un seul et même épisode glaciaire du Wisconsinien supérieur. Les tills d’accrétion formant leur noyau sont corrélables entre eux, mais aussi à la presque totalité des tills les plus récents trouvés dans la région.

Les premières semaines postnatales sont essentielles pour le développement de la sensibilité à la douleur et sont associées à une réorganisation structurelle et fonctionnelle des systèmes sensoriels. Les interneurones localisés dans la couche II interne (IIi) du sous noyau caudal du trijumeau (Sp5C), premier relais de l’information tactile et nociceptive orofaciale, sont des éléments clés des circuits responsables de l’allodynie mécanique orofaciale. L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier le développement postnatal, à la fois morphologique (en utilisant l’immunohistochimie et l’analyse morphologique tridimensionnelle) et fonctionnel (enregistrements en patch-clamp sur tranches de Sp5C), de ces interneurones. Nous nous sommes d’abord intéressés à une population très particulière d’interneurones de la couche IIi, qui expriment l’isoforme gamma de la protéine kinase C (PKCγ). Au stade le plus précoce de notre étude (3 jours postnataux, P3), les interneurones PKCγ sont présents dans toutes les couches superficielles sauf, précisément, la couche IIi. Ce n’est qu’à P6 que les premiers interneurones PKCγ peuvent être observés dans cette couche. Leur nombre y croît ensuite progressivement jusqu’à P11-15. A cet âge, leur nombre dans la couche IIi est quasiment identique à celui observé aux âges plus tardifs. De plus, nous montrons que cette augmentation du nombre d’interneurones PKCγ dans la couche IIi n’est liée ni à une prolifération cellulaire ni à l’arrivée progressive des fibres afférentes nociceptives dans le Sp5C. Nous avons également étudié le développement des interneurones de la couche IIi dans leur ensemble. Ces neurones sont l’objet d’un grand nombre de changements morphologiques, aussi bien au niveau de leur soma (augmentation du volume) que de leurs neurites (augmentation de leur longueur combinée à une diminution de leur nombre et de leurs ramifications). Sur le plan fonctionnel, les neurones de la couche IIi, à la naissance, sont plus dépolarisés, ont une rhéobase plus basse – ils seraient donc plus excitables – et montrent plus fréquemment un profil de décharge avec un seul potentiel d’action, comparés aux mêmes interneurones chez l’adulte.Toutes ces modifications structurelles et fonctionnelles des interneurones de la couche IIi du Sp5C pourraient contribuer au développement de la sensibilité orofaciale
The first postnatal weeks are pivotal for the development of pain sensitivity and are associated with structural and functional reorganization of sensory systems. Interneurons located in the inner part of lamina II(IIi) of the caudal trigeminal subnucleus (Sp5C), the first central node in orofacial tactile and nociceptive pathways, are key elements in circuits underlying the orofacial mechanical allodynia. The aim of this thesis is to study the morphological (by using immunohistochemistry and tridimensional morphological analysis) and functional (by using whole-cell patch-clamp recordings) postnatal development of these interneurons. First, we looked at a very specific population of lamina IIi interneurons expressing the gamma isoform of the protein kinase C (PKCγ). At the earliest stage of our study (3 postnatal days, P3), PKCγ interneurons are present in all superficial layers but PKCγ interneurons can be observed in lamina IIi only at P6. The number of PKCγ interneurons within this lamina then increases gradually up to P11-15. At this age, the number of PKCγ interneurons in lamina IIi is almost the same as that at later ages. Interestingly, we show that neither cell proliferation nor the gradual projection of nociceptive fibers within the Sp5C accounts for such increase. We also studied the development of the whole population of lamina IIi interneurons. These interneurons undergo a large number of morphological changes, in their soma (increased volume) as well as neurites (concomitant increase in length and decrease in number and branching). Furthermore, according to electrophysiological properties, lamina IIi interneurons, at birth, are more depolarized, have a lower rheobase – suggesting that they are more excitable – and exhibit more frequently a single action potential discharge profile compared with mature ones. All these structural and functional changes of lamina IIi interneurons might contribute to the development of orofacial sensitivity

Depuis plus de 30 ans, de nombreuses publications se sont attachées à expliquer la physiopathologie des anomalies morphologiques du spermatozoïde humain et ont mis en évidence des corrélations entre le pourcentage de formes normales et certaines anomalies fonctionnelles et des relations avec certains facteurs d'exposition. Le caractère physiologique de la plupart des " traits " morphologiques du spermatozoïde humain rend très difficile l'interprétation du spermocytogramme en dehors des syndromes d'anomalies monomorphes. A ces difficultés d'interprétation, viennent se rajouter le manque cruel de fiabilité analytique des techniques actuelles pour l'évaluation de la morphologie du spermatozoïde humain rendant très difficile l'utilisation de seuil décisionnel pour le choix d'une technique d'Assistance Médicale à la Procréation. Cette morphologie est classiquement observée sur lame après coloration (de Schorr le plus souvent). Il a récemment été développé une technique d'observation des spermatozoïdes mobiles associant un contraste interférentiel de Nomarski et un fort grossissement numérique et optique de x6000 au total permettant de mieux déceler certaines anomalies et notamment des vacuoles au niveau de la tête des spermatozoïdes. Cette technique est appelé MSOME (Motile Sperm Organelle MorphologyExamination). L'origine de ces vacuoles reste controversée, sont-elles d'origine nucléaire ou acrosomique ? Certains auteurs ont mis en évidence une relation entre la présence de larges vacuoles et des anomalies de condensation de la chromatine. De plus, beaucoup de questions subsistent quant au réel intérêt diagnostic du MSOME. Au cours d'un premier travail j'ai essayé d'amener un argument supplémentaire à l'origine des vacuoles. J'ai étudié le cas de deux patients atteints de globozoospermie totale (patients porteurs de spermatozoïdes sans acrosome confirmé par microscopie électronique). Au cours de ce travail, outre l'analyse morphométrique des vacuoles avec le MSOME, j'ai utilisé des techniques d'immunofluorescence (lectines PNA et anticorps anti-CD46) pour analyser le statut acrosomique et des techniques TUNEL (terminal deoxynucleotidyltransferase-mediateddUTPnick-end labelling assay) et SCSA (spermchromatin structure assay) pour le statut nucléaire du spermatozoïde. Les deux patients avaient un nombre et une surface vacuolaire (6,3% et 5%) très similaires à celles de 12 témoins fertiles (5%) permettant d'exclure une origine acrosomique de la plupart de ces vacuoles. Je me suis ensuite intéressé à l'impact de la congélation du sperme (très utilisé en pratique clinique) sur l'apparition de ces vacuoles. Après analyse morphométrique précise à l'aide d'un logiciel d'analyse d'image de plus de 2000 spermatozoïdes avant et après congélation (27 individus) je n'ai retrouvé aucune différence statistiquement significative en termes de nombre, surface et position de ces vacuoles entre avant et après congélation. De nombreux auteurs plaident en faveur d'une utilisation en pratique clinique de cette évaluation des vacuoles à fort grossissement sans qu'il n'y ait aucune donnée sur la présence de ces vacuoles dans une population de référence (témoins fertiles). J'ai donc réalisé une analyse morphométrique précise de ces vacuoles dans une population de 50 témoins fertiles. La très grande fréquence de ces vacuoles (95,8 %) dans cette population souligne le caractère physiologique de la plupart d'entre elles
For over 30 years, many publications have sought to explain the pathophysiology of human sperm morphological abnormalities and showed correlations between the percentage of normal forms and functional defect and some relationships with some exposure factors. The physiological nature of most of the "features" of human sperm morphology makes the interpretation of human sperm morphology very difficult except for monomorphic defects. To these difficulties of interpretation, come to add the lack of analytical reliability of current techniques for assessing human sperm morphology making very difficult the use of threshold of normal forms for the choice of medical treatment of infertile couple in Assisted Reproductive Treatment. Recently a new aspect of sperm morphology, the head vacuoles, has shown to be of interest. The vacuoles can be easily observed using Nomarski interference contrast microscopy at high magnification: ×6000 to 10000 (optical magnification ×1000 associated with digital enhancements that achieves a final magnification up to 6000) even on motile spermatozoa (MSOME: Motile Sperm Organellar Morphology Examination). The origin of these vacuoles raises many questions. Several studies have found a link between chromatin condensation defects and the presence of sperm head vacuoles and clinical interest of MSOME is still somewhat debated. To add new arguments concerning the origin of the sperm-head vacuoles observed under high magnification with interference contrast microscopy, we carried out in two patients with total globozoospermia confirmed using transmission electron microscopy (TEM), a detailed sperm morphometric analysis with MSOME, an acrosomal status analysis (using fluorescent labelling with peanut agglutinin (PNA) lectins and anti-CD46 antibodies) and a nuclear status analysis (using terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labelling assay TUNEL, sperm chromatin structure assay SCSA and aniline blue staining). Our two patients with globozoospermia had relative sperm vacuole areas of 6.3% and 5%, similar to those observed in a reference population of 12 fertile men (5.9%). This study provides further information on the non-acrosomal origin of the sperm-head vacuoles. Since the development of MSOME for observing the cephalic vacuoles at high magnification, no study as yet assessed the effect of cryopreservation on these vacuoles, although sperm freezing-thawing procedures are known to affect sperm quality. In 27 sperm samples from fertile men, morphological analysis at high magnification (·6000) using image analysis software was performed before freezing and after thawing, there was no evidence for any difference in any vacuolar criteria (relative vacuole area, total vacuole area, vacuole area in the anterior, median and basal parts of the head, percentage of spermatozoa with a vacuole area < 6.5% and percentage of spermatozoa with a vacuole area >13%). Freezing-thawing procedures have no effect on human sperm vacuoles. In order to establish reference values concerning sperm vacuoles and to know if the assessment of sperm vacuoles at high magnification can contribute to the explanation of idiopathic infertility, I investigated the number, position and area of sperm head vacuoles using an image analysis software in 50 fertile men and 50 infertile men were within couples who had unexplained infertility and were consulting in our centre. After analysis, the characteristics of sperm head vacuoles (number, area, position) are no different between fertile controls and patients with unexplained infertility

Le complexe linker of nucleoskeleton and cytoskeleton (LINC) est un complexe protéique conservé au cours de l’évolution, reliant les compartiments cytoplasmiques et nucléaires au travers la membrane nucléaire. Bien que les données récentes montrent une de ce complexe dans la régulation de la morphologie nucléaire et de la méiose, son implication dans l’organisation de la chromatine a été moins étudié chez les plantes. Le premier objectif de ce travail était de développer un plugin NucleusJ ImageJ dédié à la caractérisation de la morphologie nucléaire et de l’organisation de la chromatine en 3D. NucleusJ calcul 15 paramètres, y compris la forme et la taille des noyaux ainsi que des objets intra-nuclaires et leur position dans le noyau. Une documentation pour ce programme est disponible pour son utilisation, ainsi que des qu’un jeu données de noyaux pour tester ce programme. Plusieurs améliorations sont en cours pour développer une nouvelle version de ce plugin. Dans une deuxième partie de ce travail, des méthodes d’imagerie 3D ont été utilisées pour étudier la morphologie nucléaire et l’organisation de la chromatine dans les noyaux interphasiques chez Arabidopsis thaliana dans lequel les domaines d’htrochromatique sont groupés en régions detectable appelés chromocentres. Ces chromocentres forment un environnement répressif contribuant la rpression transcriptionnelle de séquences répétées permettant la stabilité du génome. Des mesures quantitatives de la position 3D de chromocentres dans le noyau montrent que la plupart chromocentres sont situés proximité de la périphérie du noyau, mais que cette distance peut être modifiée par le volume nucléaire ou dans certains mutants affectant le complexe LINC. Ce complexe LINC est proposé pour contribuer l’organisation de la chromatine et à son positionnement, de plus la mutation de ce complexe est associée une dérégulation l’inactivation de la transcription, ainsi qu’a une décompaction des séquences hétérochromatiques. La dernière partie de ce travail tire profit de séquences gnomiques disponibles et les données de RNA-seq pour explorer l’évolution des protines de la NE chez les plantes. Au Final, le travail réalisé durant cette thèse associe la génétique, la biologie moléculaire, la bioinformatique et de l’imagerie afin de mieux comprendre la contribution de l’enveloppe nucléaire dans l’organisation de la morphologie du noyaux et de la chromatine et suggère l’implication fonctionnelle du complexe LINC dans ces processus
The linker of nucleoskeleton and cytoskeleton (LINC) complex is an evolutionarily well-conserved protein bridge connecting the cytoplasmic and nuclear compartments across the nuclear membrane. While recent data supports its function in nuclear morphology and meiosis, its implication for chromatin organisation has been less studied in plants. The first aim of this work was to develop NucleusJ a simple and user-friendly ImageJ plugin dedicated to the characterisation of nuclear morphology and chromatin organisation in 3D. NucleusJ quantifies 15 parameters including shape and size of nuclei as well as intra-nuclear objects and their position within the nucleus. A step-by-step documentation is available for self-training, together with data sets of nuclei with different nuclear organisation. Several improvements are ongoing to release a new version of this plugin. In a second part of this work, 3D imaging methods have been used to investigate nuclear morphology and chromatin organisation in interphase nuclei of the plant model Arabidopsis thaliana in which heterochromatin domains cluster in conspicuous chromatin regions called chromocentres. Chromocentres form a repressive chromatin environment contributing to the transcriptional silencing of repeated sequences a general mechanism needed for genome stability. Quantitative measurements of 3D position of chromocentres in the nucleus indicate that most chromocentres are situated in close proximity to the periphery of the nucleus but that this distance can be altered according to nuclear volume or in specific mutants affecting the LINC complex. Finally, the LINC complex is proposed to contribute at the proper chromatin organisation and positioning since its alteration is associated with the release of transcriptional silencing as well as decompaction of heterochromatic sequences. The last part of this work takes advantage of available genomic sequences and RNA-seq data to explore the evolution of NE proteins in plants and propose a minimal requirement to built the simplest functional nuclear envelope. Altogether, work achieved in this thesis associate genetics, molecular biology, bioinformatics and imaging to better understand the contribution of the nuclear envelope in nuclear morphology and chromatin organisation and suggests the functional implication of the LINC complex in these processes

Les cellules s'adaptent en permanence à leur microenvironnement. En particulier, elles modifient leur morphologie, leur croissance, leur division et leur motilité en fonction des propriétés biochimiques et physiques de la matrice extracellulaire (MEC). Elles sont équipées de structures adhésives appelées plaques d’adhérences, permettant aux cellules d'interagir avec les protéines de la MEC via les protéines transmembranaires appelées intégrines et de détecter la nature et la rigidité de la MEC. Le signal est transduit par les protéines des plaques d’adhérences et résulte par exemple en une modification de la tension mécanique induite par l'acto-myosine. Les voies de signalisation en aval peuvent également atteindre le noyau. L'expression des gènes peut alors être modifiée, ce qui peut en retour affecter la composition des plaques d’adhérences et de la MEC pour une réponse cellulaire adaptative. Nous avons émis l'hypothèse qu'en plus des voies de signalisation, un couplage mécanique direct entre les événements se produisant à la périphérie de la cellule et le noyau pourrait participer à la transmission de signaux mécaniques. Bien que les filaments intermédiaires (FIs) aient des propriétés mécaniques extrêmement intéressantes et résistent à des charges de tension élevées, leur implication dans les voies de mécanotransduction est encore mal connue. En utilisant l'astrocyte comme modèle, en raison de sa combinaison spécifique de FIs : vimentine, GFAP, nestine et synémine, nous avons d'abord étudié l'effet de la rigidité du substrat sur la morphologie, la structure et les fonctions du noyau, ainsi que sur l'organisation des FIs autour du noyau. Nous avons ensuite étudié l’impact de l’absence de FI les changements nucléaires observés en réponse à la rigidité du substrat. En utilisant une combinaison de techniques de microfabrication, de méthodes biochimiques et de microscopie, nous avons montré que la rigidité du substrat affecte la forme, le volume du noyau, la structure de la chromatine et le recrutement des facteurs de transcriptions (YAP). Nos résultats suggèrent que les FI forment une structure en forme de cage autour du noyau d'une manière dépendante de la rigidité : un substrat plus rigide induit la formation d’une cage de vimentine et de nestine. Cette interaction avec le noyau pourrait expliquer les modifications nucléaires observées en réponse à la rigidité du substrat. Au total, les résultats obtenus au cours de notre étude permettent de mieux comprendre le rôle des filaments intermédiaires dans les réponses nucléaires aux propriétés mécaniques du substrat
Cells continuously adapt to their microenvironment. In particular, they modulate their morphology, growth, division, and motility according to the biochemical and physical properties of the extracellular matrix (ECM). Cells are equipped with adhesive structures called FAs, allowing them to interact with ECM proteins through the core transmembrane proteins called integrins and to sense the nature and the rigidity of the ECM. This information are transduced by FA proteins and lead, for instance, to changes in acto-myosin-mediated mechanical tension. Downstream signalling pathways also reach the nucleus; gene expression is then modified and may, in return, affect the composition of FAs or of the ECM proteins for adaptative cell response. Here, we hypothesized that, in addition to signalling pathways, a direct mechanical coupling between the events occurring at the cell periphery and the nucleus may participate in the transmission of mechanical cues and the regulation of nuclear functions. Although intermediate filaments (IFs) have extremely interesting mechanical properties and resist high tension load, their involvement in mechanotransduction pathways remains elusive. Using astrocyte as a model, due to its specific combination of IFs: vimentin, GFAP, nestin, and synemin, we studied first the effect of substrate rigidity on the nucleus morphology and function, and on the organisation of IFs around the nucleus. Then, we investigated the role of IFs in rigidity-induced nuclear changes. Using a combination of microfabrication techniques, biochemical and microscopy methods, we showed that substrate rigidity affects the nucleus shape, volume, and structure of the chromatin and the recruitment of transcription factor (YAP) and IFs are mediating these changes. Our results suggest that IFs form a cage-like structure around the nucleus in a rigidity-dependent manner: stiffer substrates promote the formation of a cage of vimentin and nestin. In the absence of IFs, the nuclear changes induced by rigidity are different than with IF. The nucleus increases its size in soft substrate, together with an increase in tension measured by YAP localising in the nucleus. The structure of the chromatin is changed. Altogether, the results obtained during our investigation give a better understanding of the role of intermediate filaments in the mechanosensitive nuclear responses

La réponse du noyau aux contraintes mécaniques impliquent les lamines de type A mais aussi la chromatine et les modifications post-traductionnelles des histones. Cette réponse est essentielle à l’adaptation des cellules aux contraintes mécaniques, notamment dans les tissus soumis à des contraintes mécaniques importantes comme le muscle squelettique. Cependant les mécanismes impliqués restent mal connus. Le premier objectif de ma thèse était de déterminer l'impact de la différenciation musculaire sur les caractéristiques nucléaires de cellules musculaires. Les objectifs suivants étaient d’analyser l’effet de l’expression des protéines de l'enveloppe nucléaire (lamines A/C, SUN1 et SUN2) et de la compaction de la chromatine sur la réponse nucléaire aux contraintes mécaniques. J’ai caractérisé la forme nucléaire et des marqueurs d’histone dans des cellules précurseurs musculaires (MuSC) immortalisées obtenus chez des patients sains et dans des myotubes (72h de différenciation). Les marqueurs d’histones suivants ont été analysés : 1-La tri-méthylation de la lysine4 de l'histone H3 (H3K4me3) et l'acétylation de H3K4 (H3K4ac), associés aux gènes activement transcrits 2- H3K27me3, un marqueur de l'hétérochromatine facultative, régulé par le développement 3- et H3K9me3, un marqueur de l'hétérochromatine constitutive. La différenciation en myotubes est associée à une élongation et à une réduction significative du volume nucléaire. De plus, l'intensité du marquage nucléaire H3K27me3 est significativement plus faible dans les myotubes par rapport aux MuSC alors que les intensités nucléaires H3K9me3 et H3K4me3 sont plus élevées. Ces résultats sont compatibles avec les modifications attendues de l'accessibilité de la machinerie transcriptionnelle avec la différenciation myogénique. Dans les myotubes, la déficience en lamines A/C entraîne une déformation nucléaire qui est majorée par le stretch mécanique (étirement cyclique de 10%, 4h) Le stretch est associé à une augmentation significative du volume nucléaire dans les myotubes témoins, qui est abolie dans les myotubes déficients en lamines A/C. Dans les myotubes témoins, le stretch augmente l'intensité du marquage H3K27me3 et réduit l'intensité du marquage H3K4me3 et H3K4ac. Dans les myotubes déficients en lamines A/C, l’intensité des marqueurs actifs de la chromatine est plus élevée en conditions statiques et stretch s’accompagne d’une augmentation paradoxale de H3K4me3 après. L’inhibition spécifique des histones désacétylases de classe I et II par la trichostatine A induit également une augmentation de H3K4ac en conditions statique et après stretch par rapport au myotubes témoins. A l’inverse, dans les myotubes déficients en SUN2 ou SUN1, l'étirement réduit l'intensité de H3K4me3, alors que l'augmentation de l'intensité nucléaire de H3K27me3 est abolie dans les myotubes déficients en SUN2 étirés. Par ailleurs, la déficience en lamines A/C s’accompagne d’une dérégulation majeure des gènes régulant les marqueurs d’histone. Dans l'ensemble, notre étude met en évidence des modifications importantes des marqueurs post-traductionnels des histones au cours de la différenciation musculaire et lors d'un stress mécanique. Les lamines de type A semblent cruciales pour prévenir l'activation anormale des marqueurs actifs de la chromatine dans les myotubes soumis à un défi mécanique. Nos résultats suggèrent que la mécano-réponse chromatinienne est étroitement régulée par les protéines de l'enveloppe nucléaire dans le muscle squelettique
The lamina, and specifically A-type lamins, are major contributors to nuclear stiffness and deformations. However, chromatin and its histone modification states also contribute to nuclear mechanics independently of A-type lamins. How A-type lamins and chromatin-mediated mechanoresponse contribute to mechanical load-mediated adaptation in normal and pathological skeletal muscle remains unknown. We sought to determine how muscle differentiation impacts nuclear characteristics in muscle cell precursors (MuSCs) and myotubes. Then, we investigated the respective roles of nuclear envelope proteins (lamin A/C, SUN1 and SUN2) and drug-modulated chromatin compaction on the mechanical load-mediated nuclear response in myonuclei. We used immortalized MuSCs obtained from healthy patients and analyzed nuclear shape and chromatin characteristics in MuSCs and myotubes obtained after 72h of differentiation. Histone modifications were analyzed: a) histone H3 lysine4 tri-methylation (H3K4me3) and H3K4 acetylation (H3K4ac), associated with transcriptionally active genes, b) H3K27 tri-methylation (H3K27me3), a chromatin repression marker, associated with facultative heterochromatin and c) H3K9 tri-methylation (H3K9me3), a chromatin repression marker associated with constitutive heterochromatin and mainly located at the nuclear periphery. Myotube differentiation was associated with nuclear elongation and significant reduction in nuclear volume. In addition, the relative intensity of nuclear H3K27me3 (chromatin repression marker) labelling was significantly lower in myotubes compared to MuSCs, whereas nuclear H3K9me3 and H3K4me3 (chromatin active marker) intensities were higher in myotubes compared to MuSCs, thereby showing that myogenic differentiation is modulating the accessibility of the transcriptional machinery. Myotubes were silenced for LMNA expression with silencing mRNA strategies and submitted to a cyclic stretch (10%,4hours) to investigate A-type lamin’ roles in nuclear shape and chromatin organization during mechanical stress. A-type lamin deficient myotubes had abnormal nuclear shape in static conditions and nuclear deformations further increased after cyclic stretch. Cyclic stretch was associated with a significant increase in nuclear volume in control myotubes that was abolished in A-type lamin deficient myotubes. In addition, stretching increased the intensity of the H3K27me3 and reduced H3K4me3 and H3K4ac intensities of labelling in nuclei from control myotubes. Importantly, A-type lamin deficiency was associated with higher intensity in chromatin active markers at baseline and a paradoxical increased in H3K4me3 after stretch. Consistent modifications in histone modifications were obtained by western-blots in control and A-type deficient myotubes. Interesting, stretch reduced H3K4me3 intensity both in SUN2 or SUN1-deficient myotubes while the increase in the nuclear intensity of the H3K27me3 was abolished in stretched SUN2-deficient myotubes. Transcriptomic changes associated with A-type lamin deficiency support these results. Trichostatin A (TSA) is a powerful and specific Class I and II histone deacetylase inhibitor (HDACi), widely used to increase the expression of genes silenced by chromatin condensation, thereby favoring chromatin decompaction. TSA increased nuclear volume without affecting nuclear shape both in static and stretched conditions. In addition, TSA decreased H3K27me3 and H3K9me3 intensities in static myotubes but did not prevent the stretch-induced increase in H3K27me3 intensity. Overall, our study highlights crucial changes of histone post-translational markers during muscle differentiation and upon mechanical challenge. A-type lamins appear crucial to prevent abnormal activation of chromatin active markers in mechanically challenged myotubes. Moreover, our results suggest that the nuclear mechano-response is tightly regulated by nuclear envelope proteins in skeletal muscle

Durant le mois qui suit la naissance de nombreuses regions du systeme nerveux central de rat subissent d'importantes modifications sur les plans morphologique, neurochimique et electrophysiologique. Au niveau du bulbe rachidien, il existe peu d'informations sur d'eventuels phenomenes de maturation postnatale. De plus, cette region est impliquee dans l'organisation de fonctions vitales telles que la respiration ou la deglutition qui sont fonctionnelles des la naissance et donc implicitement considerees comme matures. Notre travail a consiste en l'etude de l'evolution des proprietes intrinseques et de la morphologie des neurones du noyau du faisceau solitaire durant le premier mois postnatal. Les resultats ont ete obtenus au moyen d'enregistrements par patch-clamp sur des tranches de bulbe rachidien maintenues en survie in vitro. Les resultats montrent que la resistance d'entree ainsi que la duree du potentiel d'action des neurones du nfs diminuent au cours du premier mois postnatal. L'amplitude du potentiel d'action (pa) augmente transitoirement pendant les deux premieres semaines pour atteindre une valeur maximale autour du 12eme jour postnatal. Par ailleurs, le pourcentage de neurones possedant un courant potassique de type a passe de 37 a 51 % pendant la periode etudiee. De plus, la duree d'inactivation de ce courant triple au cours de la meme periode. L'etude morphologique met en evidence deux types de neurones : des neurones multipolaires et des fusiformes. On observe une augmentation de la longueur totale des dendrites a p15 ainsi qu'un elargissement du champ dendritique. Les epines dendritiques, absentes a la naissance, apparaissent de maniere transitoire entre p5 et p15. L'implantation au niveau du nfs, de p5 a p15, d'un polymere contenant des antagonistes nmda entraine une augmentation de la densite des epines dendritiques. L'ensemble des resultats montre que les neurones du nfs presentent des phenomenes de maturation pendant le premier mois qui suit la naissance.

Le système des noyaux de la base possède un rôle essentiel dans de nombreuses fonctions telles que le contrôle et l’apprentissage moteur ainsi que les processus motivationnels et cognitifs. Le striatum constitue la principale structure d’entrée de ce système et peut être subdivisé en une région dorsale, impliquée dans cet apprentissage et ce contrôle moteur, et une partie ventrale, impliquée dans le système de la récompense et donc les processus motivationnels. Le striatum est composé de deux principales catégories de neurones :les neurones épineux de projection (ou « medium-sized spiny neurons », MSN) qui composent la majorité de la structure, et des interneurones. Les interneurones du striatum participent à la modulation de l’activité des neurones épineux, selon un modus operandi propre à chaque population. Les interneurones exprimant la somatostatine, le neuropeptide Y (NPY) et l’enzyme de synthèse de l’oxyde nitrique (nNOS) constituent l’une de ces populations d’interneurones et n’a encore été que brièvement caractérisée d’un point de vue fonctionnel. Notre travail de thèse s’est donc focalisé sur l’étude de la fonction des interneurones somatostatine du striatum par une approche basée sur la perte de fonction. Cette étude fonctionnelle a été réalisée à l’aide d’un modèle de souris ayant subi une ablation spécifique des interneurones somatostatine dans le striatum. Trois principaux types d’analyses ont été réalisés. La première partie du travail s’est intéressée aux fonctions de ces interneurones à l’échelle cellulaire et, plus particulièrement à l’effet de la perte de ces interneurones sur l’activité électrique des MSNs. Nous avons ainsi observé que l’ablation des interneurones somatostatine induit une dépolarisation du potentiel membranaire de repos des MSNs et une augmentation de leur excitabilité, suggérant que de par les différents neurotransmetteurs que ces interneurones libèrent, ceux-ci participent au contrôle de leurs propriétés électrophysiologiques. Le second chapitre, toujours à l’échelle cellulaire et dans ce même contexte de connexion interneurone-MSN, a visé à étudier l’effet de la perte des interneurones somatostatine du striatum sur la morphologie des neurones de projection et ce, au moyen d’une reconstruction 3D. Celle-ci a mis en évidence que les MSNs présentent une réduction de leur densité d’épines dendritiques dans la portion distale, pouvant être le résultat d’un mécanisme d’homéostasie synaptique, alors que l’arborisation dendritique-même n’est pas modifiée. Finalement, la dernière partie a considéré le rôle des interneurones à une échelle systémique, en étudiant l’effet de l’ablation sur le comportement de la souris. Nous avons observé que l’ablation des interneurones somatostatine striataux n’altère pas le comportement moteur, le comportement nociceptif ou les comportements modélisant l’anxiété ou la dépression mais résulte en une augmentation de l’hyperlocomotion induite par la cocaïne. Il s’est également avéré que le rôle des interneurones somatostatine du striatum dans la réponse à la cocaïne se limite exclusivement à l’aspect locomoteur de la cocaïne et non à l’aspect motivationnel, comme montré par un test de préférence de place conditionné. Des analyses d’expression de différents marqueurs dopaminergiques ont, de plus, permis de suggérer que le phénotype hyperlocomoteur observé impliquerait une augmentation de l’expression du transporteur de la dopamine. Enfin, une étude électrophysiologique et morphologique des MSNs, chez des souris dépourvues d’interneurones somatostatine dans le striatum et sensibilisées à la cocaïne, a permis de mettre en évidence une occlusion des effets de la cocaïne sur les propriétés membranaires passives et l’excitabilité des MSNs. De plus, l’addition de dopamine au milieu extracellulaire induit une augmentation de l’excitabilité des MSNs des souris ayant subi une ablation des interneurones somatostatine striataux, compatible avec l’expression accrue de transporteur de la dopamine. D’autre part, l’étude morphologique a mis en évidence un effet de la sensibilisation à la cocaïne sur la densité des épines proximales des MSNs des souris dépourvues d’interneurones somatostatine.En conclusion, ce travail de thèse a permis de fournir, à l’aide d’un modèle d’ablation spécifique, des données substantielles quant au rôle des interneurones somatostatine du striatum dans la physiologie striatale et, en particulier leur fonction inhibitrice des MSNs, ainsi que leur rôle dans les comportements impliquant le striatum, dont la réponse induite par la cocaïne.
Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine)
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La sclérose latérale amyotrophique [SLA] est une pathologie idiopathique à issue fatale caractérisée par la dégénérescence progressive et sélective des motoneurones du système nerveux central et périphérique. La SLA n’est pas exclusivement identifiée comme une maladie de la voie pyramidale, mais considérée plus largement comme une pathologie neurodégénérative multisystème. L’étude des mécanismes posturaux dans cette population n’a pas fait l’objet d’une grande attention. Dans ce travail de thèse, une exploration en imagerie cérébrale multimodale (imagerie en tenseur de diffusion [DTI] et morphométrie basée sur le voxel [VBM]) est proposée chez des patients SLA avec instabilité posturale [AIP] et stables [SIP] en vue de vérifier l’intégrité morphologique et structurelle des régions corticales et sous-corticales posturales. La comparaison entre les sujets contrôles et les patients SLA a démontré une augmentation significative du volume de la substance grise au niveau du noyau caudé chez les patients stables (SIP vs contrôle p<0,001 ; SIP vs AIP p<0,01). L’évaluation structurelle a révélé une diminution de la fraction d’anisotropie [FA] au niveau de l’aire motrice supplémentaire [AMS] dans les deux groupes de patients par rapport aux contrôles (contrôle vs SIP p<0,05 ; contrôle vs AIP p<0,001). Au niveau du noyau caudé, le groupe AIP a présenté une diminution de la valeur de la FA par rapport aux sujets contrôles (p<0,001) et aux sujets SIP (p<0,05). Ainsi, ces résultats contribuent à une meilleure caractérisation et compréhension des atteintes corticales et sous corticales des régions qui interviennent dans la posture chez les patients SLA
The Amyotrophic Lateral Sclerosis [ALS] is an idiopathic pathology with a fatal outcome. It is characterized by a progressive and selective degeneration of motor neurons in the central and peripheral nervous system. ALS is no longer exclusively identified as a disease of the pyramidal pathway, but it is considered more broadly as multisystem neurodegenerative pathology. However, the analysis of postural processes in these patients has not been well studied in the literature. Multimodal brain imaging (Diffusion Tensor Imaging [DTI] and Voxel Based Morphometry [VBM]) exploration was performed for ALS patients with postural instability [AIP] and without postural instability [SIP] to test the morphometric and structural integrity of postural cortical and subcortical regions. A significant increase of gray matter in caudate nucleus volume has been noticed for stable patients (SIP vs controls p<0.001, SIP vs AIP p<0.01). The structural evaluation revealed a decrease of the Fractional Anisotropy [FA] at the Supplementary Motor Area [SMA] level in both groups of patients compared to controls (controls vs SIP p<0.05, controls vs. AIP p<0.001). At the caudate nucleus, the AIP group showed FA value decrease compared to controls (p<0.001) and SIP subjects (p<0.05). Thus, these results would contribute to a better characterization and understanding of the cortical and subcortical impairments of the postural regions in ALS patients

Le profil d'activité des neurones dopaminergiques semble fortement évoluer au cours des premières semaines post-natales, faisant intervenir des modifications des propriétés intrinsèques et synaptiques, mais la connaissance des mécanismes à l'origine de ces changements et de leur cinétique est encore parcellaire.Dans un premier article, nous avons caractérisé le profil d'expression des sous-unités des principaux canaux ioniques sensibles au potentiel somato-dendritiques des neurones dopaminergiques au cours des premières semaines de développement post-natal. Nous avons pu décrire les principaux changements d'expression de ces canaux entre P6, P21 et P40. Dans un second article, nous avons défini l'évolution du comportement électrophysiologique des neurones dopaminergiques lors des 4 premières semaines postnatales. Nous avons pu montrer que l'acquisition du phénotype électrique "mature" des neurones dopaminergiques implique essentiellement deux transitions développementales, intervenant respectivement entre P3 et P5 puis entre P9 et P11.Enfin dans une troisième étude, nous avons tenté de déterminer les principaux changements morphologiques intervenant au cours des premières semaines post-natales et de définir leur impact sur le profil électrophysiologique des neurones dopaminergiques. Nos résultats suggèrent que la morphologie de l'axone et du segment initial de l'axone changent fortement au cours des trois premières semaines post-natales.Nous avons ainsi pu caractériser les principales transitions développementales intervenant dans l'acquisition du phénotype électrique des neurones dopaminergiques ainsi que les changements morphologiques et biophysiques associés
The firing pattern of dopaminergic neurons seems to strongly evolve during the first postnatal weeks, involving changes in intrinsic and synaptic properties, but our knowledge of the mechanisms underlying these changes and their precise timecourse is still fragmented.In a first study, we characterized the expression profile of several somato-dendritic voltage-gated ion channels in dopaminergic neurons during postnatal development. Our results describe the major changes in expression of these ion channels occurring between P6, P21 and P40.In a second study, we described the modifications in electrophysiological behavior of dopaminergic neurons across the first four postnatal weeks. We show that the acquisition of the mature electrical phenotype of dopaminergic neurons mainly involves two developmental transitions occurring between P3 and P5 and then between P9 and P11, respectively.Finally, in a third study, we attempted to define the major morphological changes occurring during early postnatal development and to measure their impact on the electrophysiological profile of dopaminergic neurons. Our results suggest that the morphology of the axon and the axon initial segment strongly change during the first three postnatal weeks, even though these changes do not seem to significantly influence the excitability of dopaminergic neurons or the shape of their action potential.We were able to characterize the main developmental transitions leading to the acquisition of the mature electrical phenotype of dopaminergic neurons, and to describe some of the biophysical and morphological changes associated with this electrophysiological maturation

When probing the inner structures of unresolved astrophysical sources, spectropolarimetry has proven to be a solid tool, both independent and complementary to spectral and timing analyses. In this thesis, I theoretically explore the polarization of Active Galactic Nuclei (AGN), which are powered by accretion onto supermassive black holes and often reveal significant mass outflows. Their emission is strongly anisotropic and the standard model of AGN postulates that the anisotropy is caused by a confinement of the radiation in the funnel of an obscuring body of circumnuclear dust; the radiation is thus forced to escape along the funnel where it photo-ionizes conically shaped outflows. The asymmetrical configuration explains an observational dichotomy where AGN properties are characterized according to the observer's line-of-sight. However, AGN observations differ significantly from one waveband to another and the broadband validity of the unified model has to be tested by a method that gives strong constraints on the AGN morphology. In this thesis, I subsequently investigate how morphological and composition constraints on the different substructures in thermal, radio-quiet Active Galactic Nuclei can be deduced from optical, UV and X-ray polarization properties.