Dissertationen zum Thema „Récepteur de type Troll 3“

Chlamydia trachomatis est une bactérie intracellulaire obligatoire, qui se développe principalement dans cellules épithéliales des muqueuses du tractus génital. Asymptomatiques dans la plupart des cas, les infections par ce pathogène peuvent entrainer des inflammations pelviennes. L’inflammation peut elle-même engendrer des fibroses et mener à une infertilité tubaire chez les femmes. Il est important d’étudier la réponse des cellules épithéliales, qui constituent la première ligne de défense contre l’infection par C. trachomatis, pour mieux comprendre ses manifestations pathologiques dans le tractus génital féminin (FGT). À cette fin, nous avons mis au point un protocole simplifié pour isoler une fraction très pure de cellules épithéliales primaires, à partir du FGT de patientes subissant une hystérectomie. Nous avons observé que ces cellules épithéliales primaires étaient moins permissives à l'infection par C. trachomatis que la lignée cellulaire classiquement utilisée en laboratoire, i.e. la lignée HeLa. Nous avons montré que la différence de milieu de culture et l'ajout de sérum dans les cultures de cellules HeLa, expliquent une grande partie de ces différences. Cependant, testées dans des milieux identiques, les cellules épithéliales primaires issues de l’ectocol se sont révélées moins permissives que les cellules HeLa vis-à-vis du développement de C. trachomatis. Enfin, les cellules épithéliales primaires exprimaient globalement davantage de cytokines pro-inflammatoires, au niveau basal et après infection à C. trachomatis, que les cellules HeLa, suggérant une forte capacité des cellules épithéliales primaires à monter une réponse inflammatoire. Nous nous sommes ensuite attachés à comprendre pourquoi l'interféron de type I (IFN-I) agissait-t-il en synergie avec l’infection par C. trachomatis vis-à-vis de la réponse pro-inflammatoire des cellules. Nous avons démontré que l'IFN-I, mais pas C. trachomatis, augmentait l'expression de plusieurs récepteurs de reconnaissance de motifs bactériens. L’extinction de l’expression du récepteur TLR3, ou la délétion de ce gène, empêche la synergie entre l’IFN-I et C. trachomatis. Nous avons identifié la voie de signalisation intermédiaire entre l’activation du récepteur de l’IFN-I et l’expression du TLR3, ainsi que la signalisation en aval de l’activation de TLR3, qui aboutit à l’expression des cytokines pro-inflammatoires interleukines-6 et 8. Ainsi, l'IFN-I exacerbe la réponse inflammatoire de l'hôte déclenchée par l'infection à C. trachomatis via une augmentation de l’expression du TLR3. La synergie entre l’IFN-I et les bactéries à stimuler la signalisation pro-inflammatoire des cellules épithéliales pourrait jouer un rôle dans les lésions tissulaires qui résultent de l’infection chez certaines patientes
Chlamydia trachomatis is an obligate intracellular bacterium, which grows mainly in epithelial cells of the mucous membranes of the genital tract. Asymptomatic in most cases, infections with this pathogen can lead to pelvic inflammations. The inflammation itself can lead to fibrosis and tubal infertility in women. To better understand the pathological manifestations in the female genital tract (FGT), it is important to study the response of epithelial cells, which constitute the first line of host defense against C. trachomatis infection. To this end, we developed a simplified protocol to isolate a very pure fraction of primary epithelial cells from the FGT of patients undergoing hysterectomy. We observed that these primary epithelial cells were less permissive to C. trachomatis infection than the cell line classically used in laboratories, i.e. HeLa cells. We have shown that the difference in culture medium and the addition of serum in HeLa cell cultures explain a large part of these differences. However, when tested in an identical culture medium, primary ectocervical epithelial cells were found to be less permissive than HeLa cells towards C. trachomatis infection. Finally, primary epithelial cells expressed overall more pro-inflammatory cytokines, both basally and after C. trachomatis infection, than HeLa cells, suggesting a strong capacity of primary epithelial cells to mount an inflammatory response. We then focused on understanding why type I interferon (IFN-I) acts synergistically with C. trachomatis infection towards the pro-inflammatory response of epithelial cells. We demonstrated that IFN-I, but not C. trachomatis, increased the expression of several bacterial pattern recognition receptors (PRRs). Expression silencing of TLR3 receptor, or deletion of this gene, prevented synergetic effect between IFN-I and C. trachomatis. We also identified the intermediate signaling pathway between IFN-I receptor activation and TLR3 expression, as well as the signaling downstream of TLR3 activation, which results in the expression of the pro-inflammatory cytokines interleukin-6 and 8. Based on these data, we conclude that IFN-I exacerbates the host inflammatory response triggered by C. trachomatis infection via increased TLR3 expression, and that this synergetic effect between IFN-I and bacteria on pro-inflammatory signaling in epithelial cells may play a role in the tissue damage that results from infection in some of the patients

La fonction du sous-type RYR 3 du récepteur de la ryanodine ne peut se comprendre qu'à travers l'étude de ses différents variants d'épissage. Dans les muscles lisses de souris, nous avons mis en évidence l'existence d'un variant court dominant négatif. En effet, dans le duodenum, celui-ci inhibe le sous-type RYR 2 responsable de la libération du calcium stocké dans le reticulum. L'isoforme complète de RYR3 n'interagit pas avec l'isoforme courte et code des oscillations calciques spontanées lors d'une surharge du contenu en calcium du reticulum. Enfin, cet épissage alternatif est modulé dans le myomètre lors de la gestation. A l'approche de la parturition, l'expression de l'isoforme complète domine ce qui permet aux voies de transduction aboutissant à la production d'ADP-ribose cyclique de produire la libération du calcium stocké, phénomène participant à la contraction utérine
The understanding of the function of ryanodine receptor subtype RYR3 needs the study of RYR3 alternative splicing. In mouse smooth muscles, we have shown the expression of short dominant negative variant. In fact, in duodenum, the short isoform inhibits the RYR2 subtype responsible for the release of stored calcium in reticulum. The complete isoform of RYR3 cannot interact with the short isoform but encodes spontaneous calcium oscillations only when the reticulum is calcium overloaded. This alternative splicing is also modulated in myometrium during pregnancy. Near the term, the expression of complete RYR3 isoform is dominant whch allows cyclic ADP-ribose-dependent transduction pathways to release stored calcium that participates to uterine contraction

Les infections à Chlamydia représentent un enjeu de santé publique majeur car plus de 600 millions de personnes dans le monde sont infectées par cette bactérie intracellulaire stricte. Au cours d'études réalisées in vitro et in vivo, nous avons déterminé le rôle des récepteurs « Toll-like » (TLR), TLR2, TLR4 et celui du récepteur cytosolique NOD1 dans la réponse inflammatoire induite par une infection à Chlamydia. Nous avons observé que, in vivo, ni TLR4, ni NOD1 ne jouent de rôle majeur dans cette réponse inflammatoire. Par contre, TLR2 joue un rôle prépondérant à la fois dans la production de médiateurs pro-inflammatoires et dans le développement de la pathologie inflammatoire chronique. L'importance fondamentale des voies de signalisation des TLR au cours d'une infection par Chlamydia a été mise en évidence grâce aux souris déficientes en MyD88 (protéine adaptatrice associée à la signalisation de tous les TLR à l'exception du TLR3). Ces souris sécrètent moins de cytokines et éliminent l'infection génitale à Chlamydia moins rapidement que les souris témoins. Finalement, nous avons montré que le récepteur purinergique P2X7, un récepteur des « signaux de danger » libérés par des cellules infectées ou par des tissus inflammatoires, participe au contrôle des infections à Chlamydia, à la fois par une activité bactéricide directe, mais aussi par la sécrétion de la cytokine proinflammatoire IL-1ß. En conclusion, nous avons établi que les TLR et le récepteur P2X7 contribuent à l'établissement de la réponse inflammatoire au cours d'une infection par Chlamydia
Chlamydia infections represent a major public health issue as over 600 million people world-wide are infected with these intracellular bacteria. We examined the role of the Toll-like receptors (TLR) TLR2, TLR4 and the cytosolic receptor NOD1 in the inflammatory response during Chlamydia infection. We observed that neither TLR4 nor NOD1 play a crucial role during the inflammatory response to Chlamydia. However TLR2 is an important mediator in the innate immune response to Chlamydia infection and appears to play a major role in both early production of pro-inflammatory mediators and development of chronic inflammatory pathology. The major importance of TLR signaling pathways during Chlamydia infection was shown in mice deficient for MyD88 (an adapter molecule involved in all TLR signaling pathways except for TLR3). These mice were severely impaired in their ability to up-regulate pro-inflammatory cytokines and chemokines, and to clear the pathogen from their genital tracts. Finally, we showed that the purinergic receptor P2X7, a receptor for « danger signals » released from infected cells or sites of inflammation, participates in control of Chlamydia infections by both direct microbicidal activity and the secretion of the pro-inflammatory cytokine IL-1ß. In conclusion, we showed that the TLRs and the P2X7 receptor contribute to the development of the inflammatory response after a Chlamydia infection

Le cancer du sein est le cancer féminin le plus fréquent et le plus létal chez la femme dans le monde. Malgré l'amélioration du dépistage dans les phases précoces du développement tumoral, il demeure difficile de traiter les phases tardives lorsque les processus métastatiques sont engagés. Le développement métastatique dépend notamment de l'acquisition de capacités migratoires par les cellules épithéliales impliquant un remodelage du cytosquelette, hautement dépendant de la concentration calcique intracellulaire. Alors que les travaux se sont intéressés à l'implication des canaux ioniques membranaires dans les processus de migration, le rôle des récepteurs à l'inositol 1,4,5-trisphosphate (IP₃Rs) reste peu étudié et donc méconnu. Dans un premier temps nous avons montré une augmentation du niveau d'expression d'IP₃R3 avec le niveau du potentiel migratoire de trois lignées cancéreuses mammaires humaines : MCF-7 (les moins migrantes), MDA-MB-231 et MDA-MB-435s (les plus migrantes). D'autre part, nous montrons que la modulation de l'expression d'IP₃R3 module leurs capacités migratoires: elles sont diminuées par l'inhibition d'IP₃R3, alors qu'elles sont augmentées par la surexpression d'IP₃R3 dans les cellules mammaires peu migrantes. De plus, l'inhibition d'IP₃R3 révèle un signal calcique oscillant, alors que sa surexpression induit un signal calcique maintenu dans ces cellules. Dans un second temps, nous avons mis en évidence une corrélation inverse entre le niveau d'expression d'IP₃R3 et la morphologie arrondie de ces trois lignées cellulaires. En effet, plus la morphologie cellulaire est arrondie, plus l'expression d'IP₃R3 est importante. Par ailleurs, l'inhibition d'IP₃R3 induit un arrondissement des cellules migrantes et une diminution des protrusions membranaires accompagnés d’une diminution de leur adhésion. Ces résultats suggèrent fortement l'implication d'IP₃R3 dans la modulation des acteurs du cytosquelette. En effet, l'inhibition d'IP₃R3 induit une diminution de l'expression de l'ARHGAP18, de l'activité de RhoA et de l'expression de Cdc42. Ces Rho GTPases permettent à leur tour une diminution de la phosphorylation de FAK_⁸⁶¹ et la réorganisation du cytosquelette d'actine et de profiline. Enfin, dans un modèle migratoire, le profil oscillant s'établit dès réalisation d'une blessure et prédomine 3 h après dans les cellules du front de migration alors qu'il se met en place dans les cellules à l'arrière uniquement après 3 h. L'intervalle spatio-temporel de ce signal calcique oscillant reflète une dynamique calcique intracellulaire nécessaire aux processus migratoires et au remodelage du cytosquelette des cellules du cancer du sein. En conclusion, nos résultats révèlent un rôle clé de l'IP₃R3 dans les processus migratoires et dans le remodelage du cytosquelette de profilactine via la voie ARHGAP18/ RhoA/ FAK associé à une modulation du profil calcique intracellulaire
Breast cancer is the most common lethal cancer in women in worldwide. In spite of screening improvement in early stages of tumor development, it remains difficult to cure late stages when metastases are begun. Metastatic development depends on migratory capacities acquisition by epithelial cells, involving a cytoskeleton remodeling, highly depending of intracellular calcium concentration. While plasma membrane calcium channels have been highly studied in migration processes, the role of IP₃Rs remains misunderstood. Firstly, we highlighted a correlation between IP₃R3 expression level and migratory potential of three human breast cancer cell lines with different migratory potential. Indeed, the more the migratory profile increases, the more is the expression of IP₃R3. Moreover, IP₃R3 expression modulation regulates their migratory capacities. The migratory capacities decreased when silencing IP₃R3, whereas they increased by overexpressing IP₃R3 in the low migratory breast cancer cell line (MCF-7). Furthermore, IP₃R3 silencing reveals an oscillating calcium profile, while its overexpression induces a sustained calcium profile. Secondly, we demonstrated a reverse correlation between IP₃R3 expression level and rounded shape of these three cell lines. Indeed, the longer the cell has an elongated morphology, the greater the IP₃R3 expression is important. Moreover, IP₃R3 silencing induced a rounded shape of migrating cells and decreased of protrusions and adhesion. Our results suggest IP₃R3 implication in modulation of cytoskeleton actors. Indeed, knockdown of IP₃R3 induced a decrease of ARHGAP18 and Cdc42 expression, RhoA and FAK_⁸⁶¹ activity, and a reorganization of profilactin cytoskeleton. Furthermore, in a migratory model, oscillating profile is revealed at wound realization and predominates 3 h amer in cells of the front wound whereas it sets up in cells of back only amer 3 h. The spatio-temporal gap of this oscillating calcium signal reflects an intracellular calcium dynamic essential to migratory processes and cytoskeleton remodelling in breast cancer. In conclusion, our results reveal a key role of IP₃R3 in migratory processes by profilactin cytoskeleton remodeling through ARHGAP18/ RhoA/ FAK pathway thanks to intracellular calcium profile modulation

TLR3 est un récepteur Toll-like (TLR) endosomal qui active les réponses immunes contre diverses infections virales en se liant à des ARN double brin, produits lors du cycle de réplication de la plupart des virus. TLR3 est abondamment exprimé et peut à la fois activer l' immunité innée et adaptative. Or, le trafic intracellulaire et la maturation du TLR3 sont peu connus. Cette thèse montre que le TLR3 endogène existe sous deux formes à l'état basal: la forme longue (130 kDa) et la courte (70 kDa). L'expression du TLR3 est induite par son ligand: les molécules néosynthétisées transitent par l'appareil de Colgi vers les endosomes où elles sont vite clivées par des cathepsines. Un criblage des cathepsines humaines par ARN d'interférence a montré que les Cathepsines B et H sont responsables de la maturation du TLR3. Le clivage se produit entre les acides aminés 252 et 346. La suppression de 345 acides aminés du N-Terminal produit la forme courte du TLR3 qui est fonctionnel pour la signalisation. Ces données indiquent que la maturation protéolytique du TLR3 est essentielle pour sa fonction, et suggèrent un nouveau mécanisme de régulation de la signalisation des TLR
TLR3 is an endosomal Toll-like receptor (TLR) that mediates immune responses against viral infections upon activation by its ligand double stranded RNA, a replication intermediate of most viruses. TLR3 is expressed widely in the body and activates both the innate and adaptive immune Systems. However, little is known about how TLR3 intracellular trafficking and maturation are regulated. Here we show that newly synthesized endogenous TLR3 is transported through the ER and Colgi apparatus to endosomes, where it is rapidly cleaved. TLR3 protein expression is up-regulated by its own ligand leading to the accumulation of its cleaved form. Furthermore, TLR3 signaling and cleavage are sensitive to a cathepsin inhibitor. Screening of the human cathepsin family by RNA interference identified cathepsins B and H as key mediators of TLR3 processing. Cleavage occurs between aa 252 and 346, and results in a functional receptor that signals upon activation. A truncated form of TLR3 lacking the N-terminal 345 amino acids does also signal from acidic compartments in response to ligand activation. Taken together our data indicate that TLR3 proteolytic processing is essential for its function and suggests a mechanism of tight control of TLR3 signaling and thus inflammation

Les travaux de thèse concernent l'étude de la physiopathologie du MM t(4;14)+, le rôle oncogène du FGFR3, les mécanismes moléculaires associés au mauvais pronostic et à la chimiorésistance ainsi que le développement de nouvelles approches thérapeutiques. Nous avons étudié deux approches de thérapies ciblées. Nos résultats mettent en évidence le rôle anti-tumoral du masitinib, un inhibiteur spécifique de l'activité TK du FGFR3, in vitro et in vivo. Nous avons montré que cet inhibiteur module l'expression et l'activité de la src kinase Lyn exprimée dans les plasmocytes avec et sans t(4;14). L'utilisation des inhibiteurs du protéasome est actuellement limitée pour cause d'apparition de chimiorésistance et d'effets secondaires sévères. Nous avons mis en avant le rôle anti-tumoral de l'inhibiteur de protease, nelfinavir, in vitro et in vivo. Le nelfinavir active la voie pro-apoptotique du système UPR et déphosphoryle Akt, constitutivement activé dans les plasmocytes t(4;14)+. Dans les lignées cellulaires de MM et des plasmocytes de patients, le nelfinavir permet de lever la résistance au bortezomib. Ce travail montre pour la première fois l'intérêt de ces thérapies ciblées dans le MM et d'identifier de nouvelles cibles. Des essais cliniques concernant les deux molécules ont déjà débuté
The multiple myeloma (MM) is an incurable haematological disease. MM is characterized by the proliferation of clonal plasma cells in the bone marrow. Among genetic alterations found in myeloma plasma cells, the t(4;14) translocation is found in 15% of MM. The t(4;14) induces the deregulation of two oncogenes, FGFR3 and MMSET, and is associated with a poor prognostic. During my PhD, I studied the physiopathology of the MM with the t(4;14) translocation, the oncogenic function of the FGFR3, the molecular mechanisms involved in the poor prognostic and the chemoresistance. Moreover, I studied the development of two targeted therapies. My results show the anti-tumoral effect of the masitinib (a specific inhibitor of the tyrosine-kinase activity of FGFR3) in vitro and in vivo. We found that this inhibitor modulates the expression and the activity of the Src kinase lyn, which is expressed on the plasma cells with or without the t(4;14) translocation. Today, the use of proteasom inhibitors is limited by the occurrence of severe side-effects and résistance. Our results show the anti-tumoral effect of the HIV protease inhibitor called nelfinavir, in vitro and in vivo. Nelfinavir induces the activation of the pro-apoptotic pathway of the UPR System, the akt dephosphorylation, and impairs bortezomib resistance in MM cell Unes. This work shows, for the first time, the importance of these two targeted therapies and allows to identify new targets. Several clinical trials of the two drugs have already started

Les travaux dont cette thèse a fait l'objet sont présentés en trois parties et ont comme base commune la chimie du noyau -carboline-3,4 disubstitué. Notre but était la synthèse de molécules actives au niveau du système nerveux central et en particulier vis-à-vis du récepteur des benzodiazépines. -Le sujet de la première partie de ce mémoire porte sur une étude de la conformation du groupement carbonyle de quelques ligands de type carbonyl-3. β-carboline. Des analogues rigides de β-carbolines carboxylate-3 d'alkyle et de N-alkyl β-carbolines carboxamide-3 ont été synthétisés et leur activité biologique in vitro et in vivo sur le récepteur des benzodiazépines a été évaluée. -La deuxième partie décrit la synthèse d'un analogue semi-rigide d'une molécule hybride qui résulte de l'accolement d'un noyau benzodiazépine et d'un noyau β-carboline. Ce travail complète l'étude des relations structure-activité de cette nouvelle famille de ligands du récepteur des benzodiazépines. -Dans la dernière partie de ce manuscrit nous décrivons les tentatives de synthèse qui nous ont permis d'obtenir un nouvel hybride de type diazépino β-carboline. Les différentes stratégies employées pour arriver à notre molécule cible ont débouché, entre autre, sur la synthèse de β-carboline tétracycliques de très haute activité biologique in vitro
In the first part of this thesis, the influence of the C-3 carbonyl group conformation of 3-carboxy- β-carbolines on their benzodiazepine receptor affinities was studied. For this purpose rigid -carboline analogues in which the carbonyl group was restrained in an s-cis position were synthesized. Evaluation of the in vitro binding affinities of these derivatives permitted confirmation of our working hypothesis that the s-cis conformation of active 3-carboxy β-carboline is preferentially recognized by the benzodiazepine receptor. In the second part, a contribution to a study of the structure-activity relationships of a new family of benzodiazepine receptor ligands was made. Finally, in the third pan of the thesis, attempts to synthesize a new family of diazepine- β-carboline hybrids are described. The various strategies used for this purpose, of which one was successful, also led to the synthesis of novel tetracyclic ­ β-carbolines displaying very high receptor affinities in vitro

Le diabète de type 2 est une pathologie métabolique caractérisée par une hyperglycémie chronique. Cette pathologie induit progressivement des dommages à l’organisme à travers plusieurs voies mécanistiques dont celle de la glycation. Cette réaction chimique conduit à une liaison entre un sucre réducteur et la fonction amine d’un acide aminé, d’un peptide ou d’une protéine. Plusieurs stratégies thérapeutiques visant à réduire la formation et l’accumulation des produits de glycation ont été testées au cours des 30 dernières années. Certaines équipes scientifiques ont cherché des molécules synthétiques ou naturelles capables de métaboliser ou séquestrer les précurseurs des produits de glycation. D’autres ont essayé d’inhiber le récepteur aux produits de glycation avancés (RAGE) avec des anticorps ou des inhibiteurs spécifiques. Malgré les efforts récemment déployés, aucun traitement « anti-glycation » ne s’avère aujourd’hui efficace pour réduire les produits de glycation dans l’organisme ou pour limiter leurs actions délétères sur la santé.Depuis peu, les chercheurs étudient le microbiote intestinale et notamment l’action de probiotiques sur le contrôle de la glycémie et des complications chez le sujet diabétique. Des études précliniques et cliniques ont montrés les effets de certains probiotiques sur la prise de poids et le métabolisme du glucose. Même si ces études ont relevé les effets des probiotiques sur différents paramètres glucidiques, aucune n’a investigué leur effet sur la glycation.Ainsi, le double objectif de cette thèse a été de comparer plusieurs modèles murins de glycation dans un contexte de diabète de type 2 (modèles génétiques et alimentaires), puis d’utiliser le modèle le plus pertinent pour étudier les effets d’une souche bactérienne spécifique, le Lactobacillus fermentum ME-3, sur la glycation et les désordres métaboliques dans un contexte diabétique. L’ensemble des mesures de produits de glycation, c’est-à-dire la furosine, la carboxyméthyllysine libre et protéique (CML), dans les organes et le plasma ont été réalisées par chromatographie liquide couplée à de la spectrométrie de masse en tandem.En premier lieu, nous avons pu montrer que le modèle génétique de diabète LepRdb/db permet d’obtenir une glycation significative des organes et fluides testés (reins, poumons, coeur, foie, plasma) contrairement aux modèles alimentaires de diabète (High Fat Diet et High Fat High Sucrose) qui, malgré une prise de poids importante et une intolérance au glucose induite par les régimes, n’ont montré aucune augmentation significative des teneurs en furosine et CML.Dans un second temps, en utilisant le modèle génétique de diabète, nous avons pu montrer qu’un traitement de trois mois à base de la souche ME-3 chez des souris normales (LepRdb/+) et LepRdb/db avait des effets bénéfiques sur la prise de poids (-4.6% et -14% respectivement chez les souris db/+ et db/db) et la tolérance au glucose. Il a aussi été observé une réduction de la furosine rénale (-14.5% et -12.3% respectivement chez les souris db/+ et db/db) et une réduction de la CML libre dans les reins (-18% et -25% respectivement chez les souris db/+ et db/db) et les poumons (-10% et -19 % respectivement chez les souris db/+ et db/db). Cette étude préclinique a permis d’observer d’autres effets de la souche ME-3. Parmi ceux-ci, le plus marquant est celui d’une réduction du développement de la stéatose hépatique (-23% et -41% des triglycérides hépatiques, -12% et -21% du marqueur de souffrance hépatique ALAT respectivement chez les souris db/+ et db/db, et une baisse de 27% du TNF-α marqueur de l’inflammation chez les souris db/db) [...]
Type 2 diabetes is a metabolic pathology characterized by chronic hyperglycemia. The disease progressively induces organ damage through several mechanisms, one of the which is the glycation pathway. This chemical reaction results in a bond forming between a reducing sugar and the amine function of an amino acid, a peptide or a protein. Over the last 30 years several studies have described therapeutic strategies to reduce the formation and accumulation of glycation products. Scientists have investigated synthetic or natural molecules that can metabolize or sequester precursors of glycation products. Others have tried to inhibit the main receptor of advanced glycation endproducts (RAGE) with specific antibodies or receptors. Despite these efforts, there is still no effective “anti-glycation” treatment able to reduce glycation products in the organism or limit their deleterious effects on health.Scientists have recently investigated the gut microbiota, and notably the actions of probiotics on glycemic parameters and the complications associated with diabetes. Preclinical and clinical trials have shown the effect of certain probiotics on weight gain and upon glucose metabolism. But while these studies have reported the effect of probiotics on different glucidic parameters, no one has yet investigated their effect on glycation.Thus, the double goal of this thesis was to compare different rodent models of glycation in a type 2 diabetes context (genetic and dietary-induced obesity (DIO) models), and then to use the most pertinent model to study the effects of a specific bacterial strain, Lactobacillus fermentum ME-3, on glycation and metabolic disorders in this diabetic context. The ensemble of glycation products measured, namely furosine, free and protein-bound carboxymethyllysine (CML) in organs and in plasma, were performed by liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry.Firstly, we showed that the genetic LepRdb/db model of diabetes exhibited significantly greater glycation in tested organs and fluids (kidneys, lungs, heart, liver and plasma) compared with DIO models (High Fat and High Fat High Sucrose Diet) which, despite dietary-induced weight gain and glucose intolerance, showed no significant increase in furosine or CML levels.Secondly, using the genetic model of diabetes, we showed that a treatment with ME-3 over three months in wild-type mice (LepRdb/+) and LepRdb/db had beneficial effects upon weight gain (-4.6% and -14% in db/+ and db/db mice, respectively) and glucose tolerance. We also observed a reduction of furosine levels in kidneys (-14.5% and -12.3% in db/+ and db/db mice respectively) and a reduction of free CML in both the kidneys (-18% and -25% in db/+ and db/db mice, respectively) and the lungs (-10% and -19% in db/+ and db/db mice, respectively). This preclinical study observed other effects of the ME-3 strain on health. Among these, the most marked was a reduction in development of hepatic steatosis (-23% and -41% of hepatic triglycerides, -12% and -21% of ALAT (a marker of liver injury) in db/+ and db/db mice, respectively; and a 27% reduction in db/db mice of TNF-α, an inflammation marker).To conclude, this work has characterized a rodent model of type 2 diabetes for the study of glycation and future development of therapeutic strategies against glycation. It has also highlighted the beneficial effects of the ME-3 strain on both glycation and metabolic disorders in a type 2 diabetes model

Contexte. Les carcinomes des voies aérodigestives supérieures (VADS) arrivent en 6ème position parmi les cancers les plus fréquents au niveau mondial. La fonction du récepteur TLR3 dans les cellules de carcinomes des VADS est encore très mal comprise. Objectifs et méthodes. 1) Déterminer le niveau d’expression du récepteur TLR3 dans les lignées et les biopsies de carcinomes des VADS par western blot et par immunohistochimie. 2) Etudier le rôle de TLR3 dans la croissance tumorale de ces tumeurs, en utilisant notamment des lignées invalidées de façon conditionnelle pour TLR3. 3) Evaluer in vitro les effets cytotoxiques de ligands artificiels de TLR3 soit seuls, soit utilisés en combinaisons avec un inhibiteur d’IAP (inhibitor of apoptosis protein).Résultats. La protéine TLR3 est détectée à un niveau élevé en western blot dans les lignées de carcinomes des VADS étudiées, comparativement à un panel d’autres tumeurs épithéliales humaines. TLR3 est également constamment détecté en immunohistochimie dans les biopsies. TLR3 semble jouer un rôle dans la croissance tumorale des carcinomes des VADS : dans certaines conditions de culture (culture en hypoxie ou en milieu pauvre en SVF et en nutriments), la stimulation de TLR3 par un ligand exogène, le poly(A:U), favorise la croissance des cellules tumorales. Nous avons étudié l’effet de la stimulation de TLR3 sur le métabolisme glucidique dans ces mêmes cellules en utilisant un appareil de type Seahorse® qui mesure la consommation d’oxygène et la production de protons à partir de cellules cultivées en microplaques. Ces expériences montrent que la stimulation de TLR3 fait augmenter l’activité des voies du métabolisme cellulaire anaérobie (glycolyse extra-mitochondriale). Une étude métabolomique a mis en évidence des différences significatives dans le profil métabolique des cellules tumorales stimulées par le poly(A:U) comparativement aux cellules non traitées. Par ailleurs, nous avons montré que la stimulation de TLR3 permettait de détecter le facteur de transcription HIF1 en Western blot, même en conditions normoxiques. Sachant que des ARN libérés par des cellules en état de nécrose peuvent stimuler TLR3, il est tentant de penser que ce récepteur pourrait favoriser la survie des cellules malignes en zone hypoxique au voisinage de cellules nécrotiques. Néanmoins, l’expression de TLR3 représente aussi un facteur de vulnérabilité pour les cellules de carcinome des VADS : en effet les ligands artificiels de TLR3 utilisés en combinaison avec un inhibiteur d’IAP (Inhibitor of Apoptosis Protein) produisent des effets cytotoxiques sur les lignées de carcinomes des VADS étudiées
Background. Head and Neck (HN) carcinomas are the 6th most frequent type of cancer worldwide. The role of the TLR3 receptor in HN carcinomas remains poorly understood.Objectives and Methods. 1) To assess the expression level of TLR3 in HN carcinoma cell lines and biopsies by Western blot and immunohistochemistry, respectively. 2) To study the role of TLR3 in tumour growth using specific cell lines with conditional knock-down of TLR3. 3). To assess in vitro the cytotoxic effects of artificial ligands of TLR3 used either alone or in combination with an IAP (inhibitor of apoptosis protein) inhibitor.Results. TLR3 protein was detected at a high level by Western blot analysis in HN carcinoma cell lines, by comparison with a panel of other human epithelial cancer cell lines. TLR3 was also consistently detected by immunohistochemistry in tumour biopsies. TLR3 seem to play a role in HN carcinoma cell growth: under certain culture conditions (hypoxic or low fetal calf serum/low nutrient culture conditions), TLR3 stimulation by a synthetic ligand, the poly(A:U), favours tumour cell growth. We investigated the effects of TLR3 stimulation on glucose metabolism using a Seahorse® analyzer, which measures the oxygen consumption and the proton production in living cells. Our results indicate that TLR3 stimulation induces an increase in anaerobic metabolism (extra-mitochondrial glycolysis). A metabolomic study revealed significant changes in the metabolic profile of cancer cells treated by poly(A:U) by comparison with untreated cells. We also showed that under TLR3 stimulation, HIF1 became detectable by Western blot analysis, even in normoxia. Given the fact that RNA fragments released by dying cells are able to trigger TLR3, one can assume that TLR3 might favour cancer cell survival in hypoxic areas located near the necrotic core of the tumour. However, TLR3 expression is also a factor of vulnerability for HN carcinoma cells: indeed, the combination of TLR3 artificial ligands with an IAP inhibitor has a strong cytotoxic effect on HN carcinoma cells in vitro

TLR3 est un récepteur endosomal qui détecte les doubles brins d’ARN produits par HSV-1 lors de sa réplication. La majorité des patients déclarés portants des mutations dans le gène TLR3 ont souffert de l’encéphalite herpétique (EH) sans autre phénotype clinique majeur. Nous avons décrit trois patients présentant des mutations dans le gène TLR3. Ici, nous reportons trois nouvelles formes de défaut AD de TLR3: G743D+R811I et L360P, qui chez deux patients confèrent un défaut AD de TLR3 par dominance négative et haplo-insuffisance; et R867Q, qui confère à un patient un défaut partial AR de TLR3. Les fibroblastes des patients présentent une diminution des réponses médiées par TLR3 et sont plus susceptibles à l’infection par le HSV-1. Le défaut de TLR3 est donc présent chez six (5%) patients sur les 120 EH patients étudiés. De plus, de façon surprenante, nous avons identifé deux mutations dans le gène TLR3 chez deux patients présentant des pneumonies sévères dues au virus de l’influenza A (IAV). Deux patients sont hétérozygotes pour les mutations P554S et P680L dans le gène TLR3. Il a été reporté que P554S est délétère et exerte un effet dominant-négatif chez les patients d’EH. P680L est aussi délétère et cause un défaut AD de TLR3 par haplo-insuffisance. Les fibroblastes hétérozygotes pour la mutation P680L ainsi que les cellules épitheliales pulmonaires dérivées de iPSCs présentent une susceptibilité accrue à IAV. Ces résultats suggèrent que le défaut de TLR3 ne cause pas seulement l’EH mais aussi des pneumonies IAV sévères via une diminution des réponses immunitaires dépendantes de TLR3 et médiées par IFN intrinsèques au système nerveux central et aux poumons
TLR3 is an endosomal receptor for dsRNA, an intermediate of viral replication. Most of the reported human TLR3 deficiency related to life-threatening HSV-1 encephalitis (HSE), in otherwise healthy children. To date, we have described 3 patients with TLR3 deficiency and 7 patients with TLR3 pathway gene deficiency. We herein report the three novel forms of TLR3 deficiency: G743D+R811I and L360P in two patients underlie AD TLR3 deficiency due to dominant negative (DN) and haploinsufficiency, respectively, and R867Q in one patient leads to a partial AR TLR3 deficiency. The patients’ fibroblasts display impaired TLR3 responses and enhanced HSV-1 susceptibility. TLR3 deficiency is therefore a relatively common in childhood HSE, as it is found in six (5%) of the 120 patients studied. In addition, we surprisingly found two TLR3 mutations in two patients with influenza A virus (IAV) pneumonitis. The pathogenesis of isolated severe influenza is largely unknown, until we recently reported a child with AR IRF7 deficiency. Two patients are each heterozygous for P554S and P680L in TLR3. P554S is previously found to be deleterious and DN in HSE patients. P680L is also deleterious and causes AD TLR3 deficiency by haploinsufficiency. We show that P680L heterozygous fibroblasts fail to produce IFN-β and -λ upon poly(I:C) and IAV infection. Furthermore, both P680L heterozygous and AR TLR3-deficient fibroblasts and iPSCs-derived lung epithelium display enhanced susceptibility to IAV, like IRF7-deficient cells. These findings suggest that TLR3 deficiency underlies not only HSE but also severe influenza due to impaired TLR3-dependent, IFN-mediated, CNS or lung-intrinsic antiviral immunity

FGFR3 (Fibroblast Growth Factor Receptor 3) est responsable d'une famille de chondrodysplasies de sévérité variable regroupant l'hypochondroplasie, forme modérée, l'achondroplasie, nanisme le plus fréquent et le nanisme thanatophore, forme sévère. Afin de comprendre les conséquences des mutations activatrices sur le développement squelettique, un nouveau modèle murin a été généré exprimant une mutation de nanisme thanatophore. Les souris mutantes présentent un nanisme sévère évolutif avec des os longs courts et trapus, une plaque de croissance désorganisée et un retard d'ossification épiphysaire. De plus, des anomalies de l'épithélium sensoriel de la cochlée ont été mises en évidence et sont responsables d'une surdité chez la souris mutante. Parallèlement, une étude a été réalisée chez l'humain montrant également un retard d'âge osseux et une surdité neurosensorielle dans l'achondroplasie. Ces résultats confirment le rôle primordial de FGFR3 dans l'ossification enchondrale et l'audition
FGFR3 (Fibroblast Growth Factor Receptor 3) cause several chondrodysplasias, including hypochondroplasia, mild phenotype, achondroplasia, most common form of human dwarfism, and thanatophoric dysplasia, severe dwarfism. To investigate the role of activating FGFR3 mutation in skeletal development, we introduced fgfrS mutation in mouse genome corresponding to the thanatophoric dysplasia. The mutant mice displayed severe dwarfism with shortened long bones, growth plate disturbed and secondary ossification center delayed. In addition, the mutant mice exhibited mild deafness with defect in epithelial sensory cells of the inner ear. At the same time, a human study was performed: a bone age delay and a sensorineural hearing loss were also observed in achondroplasia patients. Our results demonstrate the crucial role of FGFRS in endochondral ossification and auditory system

TLR3 est un récepteur endosomal qui détecte les doubles brins d’ARN produits par HSV-1 lors de sa réplication. La majorité des patients déclarés portants des mutations dans le gène TLR3 ont souffert de l’encéphalite herpétique (EH) sans autre phénotype clinique majeur. Nous avons décrit trois patients présentant des mutations dans le gène TLR3. Ici, nous reportons trois nouvelles formes de défaut AD de TLR3: G743D+R811I et L360P, qui chez deux patients confèrent un défaut AD de TLR3 par dominance négative et haplo-insuffisance; et R867Q, qui confère à un patient un défaut partial AR de TLR3. Les fibroblastes des patients présentent une diminution des réponses médiées par TLR3 et sont plus susceptibles à l’infection par le HSV-1. Le défaut de TLR3 est donc présent chez six (5%) patients sur les 120 EH patients étudiés. De plus, de façon surprenante, nous avons identifé deux mutations dans le gène TLR3 chez deux patients présentant des pneumonies sévères dues au virus de l’influenza A (IAV). Deux patients sont hétérozygotes pour les mutations P554S et P680L dans le gène TLR3. Il a été reporté que P554S est délétère et exerte un effet dominant-négatif chez les patients d’EH. P680L est aussi délétère et cause un défaut AD de TLR3 par haplo-insuffisance. Les fibroblastes hétérozygotes pour la mutation P680L ainsi que les cellules épitheliales pulmonaires dérivées de iPSCs présentent une susceptibilité accrue à IAV. Ces résultats suggèrent que le défaut de TLR3 ne cause pas seulement l’EH mais aussi des pneumonies IAV sévères via une diminution des réponses immunitaires dépendantes de TLR3 et médiées par IFN intrinsèques au système nerveux central et aux poumons
TLR3 is an endosomal receptor for dsRNA, an intermediate of viral replication. Most of the reported human TLR3 deficiency related to life-threatening HSV-1 encephalitis (HSE), in otherwise healthy children. To date, we have described 3 patients with TLR3 deficiency and 7 patients with TLR3 pathway gene deficiency. We herein report the three novel forms of TLR3 deficiency: G743D+R811I and L360P in two patients underlie AD TLR3 deficiency due to dominant negative (DN) and haploinsufficiency, respectively, and R867Q in one patient leads to a partial AR TLR3 deficiency. The patients’ fibroblasts display impaired TLR3 responses and enhanced HSV-1 susceptibility. TLR3 deficiency is therefore a relatively common in childhood HSE, as it is found in six (5%) of the 120 patients studied. In addition, we surprisingly found two TLR3 mutations in two patients with influenza A virus (IAV) pneumonitis. The pathogenesis of isolated severe influenza is largely unknown, until we recently reported a child with AR IRF7 deficiency. Two patients are each heterozygous for P554S and P680L in TLR3. P554S is previously found to be deleterious and DN in HSE patients. P680L is also deleterious and causes AD TLR3 deficiency by haploinsufficiency. We show that P680L heterozygous fibroblasts fail to produce IFN-β and -λ upon poly(I:C) and IAV infection. Furthermore, both P680L heterozygous and AR TLR3-deficient fibroblasts and iPSCs-derived lung epithelium display enhanced susceptibility to IAV, like IRF7-deficient cells. These findings suggest that TLR3 deficiency underlies not only HSE but also severe influenza due to impaired TLR3-dependent, IFN-mediated, CNS or lung-intrinsic antiviral immunity

L'un des problèmes majeurs dans la lutte contre la tuberculose est l'apparition de souches de Mycobacterium tuberculosis résistantes aux antibiotiques. Les 3-hydroxyacyl déshydratases/2-trans-enoyl hydratases (R)-spécifiques, enzymes clés du métabolisme lipidique, représentent des cibles pharmacologiques potentielles, notamment chez les mycobactéries. Par des approches complémentaires, nous avons identifié et caractérisé plusieurs de ces enzymes, appartenant à la sous-famille hydratase 2. En particulier, les données enzymologiques suggèrent que trois d'entre elles, associées en deux hétérodimères distincts, seraient impliquées dans un système Fatty Acid Synthase de type II, participant à la biosynthèse des acides mycoliques, composants essentiels à la survie des mycobactéries. Ces protéines présentent des perspectives intéressantes pour le développement d'antibiotiques antituberculeux
Tuberculosis is still a major health concern in the world. Lipids play a major role in the pathogenic character of the tubercle bacillus and their biosynthesis requires the involvement of (R)-specific 3-hydroxyacyl dehydratases/trans-2-enoyl hydratases which have not been identified so far in this organism. These enzymes represent a sink of potential new antituberculosis targets. We report the identification and the characterization in Mycobacterium tuberculosis of several of these proteins that belong to the hydratase 2 subfamily. In particular, the enzymatic data suggest that three of them, associated into two distinct heterodimers, would belong to a type II Fatty Acid Synthase complex, which is involved in the mycolic acid biosynthesis, components essential for the survival of mycobacteria. These enzymes represent very interesting targets for antituberculous drug development

Les virus à tropisme respiratoire, tels que le rhinovirus, le virus respiratoire syncytial et le virus influenza A, ont pour cibles principales les cellules épithéliales bronchiques (CEB) et les cellules dendritiques (DC). Ces virus représentent la cause majeure des exacerbations de l’asthme de l’enfant. L’immunité innée et adaptative jouent un rôle essentiel dans la réponseantivirale et l’allergie. Au niveau bronchique, les CEB et les DC pulmonaires qui coopèrentactivement du fait de leur colocalisation, font partie des principaux acteurs de l’immunitéinnée. Le développement de la réponse immunitaire nécessite à la fois la mobilisation derécepteurs de reconnaissance impliqués dans l’endocytose, parmi lesquels les récepteursd’épuration ou SR, ainsi que des récepteurs de signalisation tels que les Toll-like receptors(TLR) qui coopèrent afin d’ajuster la réponse de l’hôte aux pathogènes. Au cours desinfections virales respiratoires, l’activation des CEB par les ARN double brin (ARNdb)viraux via le TLR3 et les hélicases à ARN constitue un élément clé de la réponse antivirale.Dans ce contexte, notre objectif a consisté à élucider les rôles respectifs du TLR3 et des SR del’épithélium bronchique dans les infections virales du tractus respiratoire et les mécanismescellulaires et moléculaires impliqués dans les exacerbations asthmatiques d’origine virale.L’expression des SR au niveau des CEB étant peu documentée, nous avons tout d’abord misen évidence l’expression de certains SR et leur régulation par le TNF-a. Cette expression estassociée à une internalisation des LDL acétylées, ligands de SR, et d’un ligand protéique:l’ovalbumine maléylée (OVAm) au niveau de l’épithélium bronchique, confirmant lafonctionnalité de ces récepteurs. L’ajout de différents ligands de SR permet de bloquerl’activation des CEB par les ARNdb viraux soulignant le rôle de corécepteur de ces SR. Cesligands de SR agissent en limitant la capture des ARNdb et en bloquant l’activation des voiesde signalisation dépendantes de NF-κB et d’IRF3. In vivo, l’administration de ligand de SRpermet d’inhiber l’action proinflammatoire de l’ARNdb et le développement de la réponseimmune, en limitant la migration des DC vers les ganglions lymphatiques drainants. D’autrepart, nous avons évalué les rôles respectifs des CEB, des DC myéloïdes (mDC) et de la voiede signalisation TRIF, dans un modèle murin d’exacerbation de l’asthme, par administrationd’ARNdb. Nous avons pu démontrer que cette administration induit l’exacerbation de laréaction allergique pulmonaire. L’utilisation de souris invalidées pour le gène trif a permis demontrer que la signalisation dépendante de TLR3/TRIF est indispensable à ce phénomèned’exacerbation de la réaction allergique pulmonaire. Le transfert de mDC dérivées de lamoelle osseuse exposées à l’ovalbumine et à l’ARNdb induit également l’exacerbation de laréaction allergique pulmonaire, soulignant le rôle majeur des mDC dans ce processus. Enfin,nous avons observé qu’en réponse à la stimulation par l’ARNdb, les CEB issues de sourissauvages participent au recrutement des mDC et des cellules inflammatoires via la productionde chimiokines.L’ensemble de ces travaux souligne le rôle des SR dans la réponse de l’épithéliumbronchique à l’ARNdb. Ces résultats permettent d’envisager l’implication de ces SR dans lesinfections virales. D’autre part, nos données révèlent le rôle clé de la voie de signalisationTLR3/TRIF dans un modèle murin d’exacerbation allergique pulmonaire d’origine virale.Elles soulignent également le rôle crucial des CEB qui participent au recrutement des mDC etdes cellules de l’inflammation. Ces observations laissent entrevoir de nouvelles approchesthérapeutiques visant à renforcer ou à contrôler une réponse immune antivirale
Viral airway infections by rhinovirus, respiratory syncytial virus and influenza Avirus, mainly target airway epithelial cells and pulmonary dendritic cells (DCs). Theseinfections are the major cause of exacerbations associated with allergic asthma in children.Innate and adaptative immunity have an essential role in the antiviral response and allergy.The main actors in innate immunity of the lung include bronchial epithelial cells (BECs) andDCs, which actively cooperate. Induction of innate immune responses involves patternrecognition receptors (PRRs) implicated in endocytosis such as scavenger receptors (SRs) andsignalling receptors like Toll-like receptors (TLRs), which both cooperate to adjust theresponse to pathogens. During respiratory viral infections, BEC activation by double-strandedRNA (dsRNA) is linked to the mobilization of TLR3 and RNA-helicases and represents a keycomponent of the antiviral response.In this context, our aim was to elucidate TLR3 and SRs functions in BECs in respiratory viralinfections and cellular and molecular mechanisms implicated in asthma exacerbations.Since expression of SRs in BECs is not well-known, we have first demonstrated SRsexpression in these cells and their regulation by TNF-a. This increased expression is relatedwith a higher capacity to bind and to internalize SRs ligands such as acetylated LDL ormaleylated ovalbumin (mOVA). Addition of SRs ligands inhibits dsRNA-induced activation,showing that SRs act as coreceptors for TLR3 and RNA-helicases. Ligands of SRs are able toinhibit viral dsRNA binding and NF-κB and IRF3 signalling pathways. In vivo, administrationof SRs ligand allows to partially control proinflammatory effects of dsRNA and thedevelopment of the immune response by limiting DCs migration towards draining lymphnodes. Next, we defined the role of BECs, myeloid DCs (mDCs) and of the signallingpathways TRIF in a mouse model of lung allergic exacerbation based on the localadministration of dsRNA. Our data demonstrated that treatment with dsRNA induces lungallergic exacerbation. The use of trif -/- mice showed that the TLR3/TRIF pathway was criticalin lung allergic exacerbation induced by dsRNA. Intratracheal transfer of bone marrowdendritic cells (BMDC) primed with IL-4/dsRNA/ovalbumin in wild type mice reproducesexacerbation of the allergic reaction, whereas cells primed with dsRNA/ovalbumin have amore limited effect. These data show the importance of mDCs in this mechanism. The role ofairway epithelium is related to the dsRNA induced production of chemokines which isimplicated within mDCs and inflammatory cell recruitment towards the lung.All these data underline the important role of SRs in BECs response to dsRNA. Theseobservations allow to hypothesize the implication of SRs in infections by respiratory viruses.Moreover, our work reveals the key role of TLR3/TRIF pathway in exacerbation of theallergic reaction and the importance of BECs/mDCs crosstalk in these settings. Theseobservations suggest new therapeutic approaches in order to strengthen or to limit antiviralimmune response

Le syndrome métabolique est caractérisé par un ensemble de perturbations métabolique. Il inclut la dyslipidémie, l’obésité abdominale, la résistance à l’insuline et l’hypertension. L’association de ces facteurs de risques est liée à une augmentation du risque de développer un diabète de type-2. Les acides gras polyinsaturés de la famille des oméga-3 ont plusieurs effets biologiques et modulent les facteurs de risques du syndrome métabolique par l’intermédiaire de multiples mécanismes. Cependant, leurs impacts sur la résistance à l’insuline et le diabète de type 2 sont encore inconnus.Au cours de ce travail, nous avons étudié l’effet d’Odontella aurita (OA), une microalgue riche en EPA (AGPI oméga-3) et antioxydants, sur la prévention de l’obésité et la résistance à l’insuline induites par un régime riche en acides gras saturés High-Fat (HF). En effet, nous avons montré que le régime HF soumis aux rats pendant 8 semaines conduit à une résistance à l’insuline qui se caractérise par une augmentation de l'insulinémie ainsi qu'à une diminution de l'expression protéique du récepteur de l'insuline. De plus, le régime HF provoque une diminution de la sensibilité du récepteur à l'insuline en inhibant son activité tyrosine kinase. Le régime HF conduit également à une augmentation de l'expression du récepteur TLR4, qui joue un rôle dans l'induction de la résistance à l'insuline par l'intermédiaire de l'activation des voies proinflammatoires par la résistine et le LPS. En effet, l'augmentation de l'expression de TLR4 est associée avec l'activation des MAPK proinflammatoires JNK et P38. Cependant, l'enrichissement du régime HF avec la microalgue normalise l'insulinémie et les niveaux d'expression du récepteur à l'insuline. Son activité tyrosine kinase est aussi restaurée. Et d'une manière intéressante, la supplémentation du régime HF avec la microalgue conduit à une réduction de l'expression du récepteur TLR4 ainsi qu'une inhibition des voies proinflammatoires prévenant ainsi la résistance hépatique à l’insuline.Le récepteur TLR4 et l’activation des voies pro-inflammatoires jouent un rôle important dans l’induction de la résistance à l’insuline. Afin d'explorer les mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de l’expression de TLR4 et déterminer les voies proinflammatoires impliquées dans l'induction de la résistance à l'insuline par les acides gras saturés, ainsi que la mise en évidence des mécanismes insulino-sensibilisateurs des AGPI oméga-3, nous avons utilisé les cellules SH-SY5Y (cellules de neuroblastome humain). En effet, les cellules SHSY5Y ont été exposées pendant 4h à l’acide palmitique (PA, acide gras saturé) ou au DHA (oméga-3) puis traitées avec la résistine. Tout d'abord, nous avons analysé l'effet de la résistine, le PA et le DHA sur les marqueurs de l'inflammation. Seule la résistine est capable d'activer NFkB et augmenter la phosphorylation d’Akt et de p38 MAPK. Toutefois, le prétraitement avec le PA augmente l'expression des cytokines inflammatoires (IL-6 et TNF-a), similaire à la résistine. D’une manière intéressante, le prétraitement au DHA supprime l’effet d PA et la résistine et prévient l’augmentation de l’expression d'IL-6 et TNF-α. Nous avons ensuite étudié la possibilité d'un effet synergique entre la résistine et le PA sur l’expression de TLR4. En effet, le prétraitement avec le PA augmente l'expression de TLR4 alors que le prétraitement au DHA n'a aucun effet. Nous avons montré aussi que le prétraitement au PA potentialise les effets de la résistine. En effet la résistine est le ligand de TLR4, et le PA, en augmentant l’expression de TLR4 favorise et amplifie les effets de la résistine.En conclusion, ces résultats montrent que les acides gras polyinsaturés oméga-3 préviennent l'inflammation et la résistance à l'insuline induite par les acides gras saturés via la régulation de la voie de signalisation de TLR4 empêchant ainsi l’installation du diabète de type 2 et du syndrome métabolique
The metabolic syndrome is characterized by dyslipidemia, insulin resistance, abdominal obesity and hypertension, which are related to an elevated risk for type 2 diabetes mellitus. Omega-3 polyunsaturated fatty acids have extensive biological effects and modulate the risk factors for metabolic syndrome via multiple mechanisms. However their impact on insulin resistance and type 2 diabetes are still unknown.In the current study, we report that Odontella aurita, a microalga rich in the omega-3 polyunsaturated fatty acid eicosapentaenoic acid (EPA), prevents High saturated fat diet induced insulin resistance and inflammation in the liver of Wistar rats. High fat diet (HFD), given for 8 weeks, increased plasma insulin levels associated with the down-regulation of insulin receptor (IR) and the impairment of insulin-dependent IR phosphorylation. Furthermore, HFD increased toll-like receptor 4 (TLR4) expressions. Indeed, we have recently reported that TLR4 is implicated in resistin-induced inflammation and insulin resistance in the hypothalamus (Benomar et al, 2013). We also show that TLR4 up-regulation is concomitant with the activation of c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen-activated protein kinase (p38). Importantly, Odontella aurita enriched HFD (HFOA, 12%) normalized body weight and plasma insulin levels, and restores IR expression at both protein and mRNA levels. In addition, HFAO improves insulin responsiveness as estimated by in vitro phosphorylation of hepatic plasma membrane IR. Furthermore, HFOA decreased TLR4 expression and JNK /p38 phosphorylation. In conclusion, we demonstrate, for the first time to our knowledge, that omega-3 fatty acids brought by Ondontella aurita overcomes HFD-induced insulin resistance through the inhibition of TLR4/JNK/p38 MAP kinase signaling pathways.To further explore the molecular process underlying the activation of TLR4 by fatty acids, we aim to decipher the mechanisms implicated in the regulation of TLR4 expression. For this purpose, human neuroblastoma cells (SHSY-5Y) were exposed during 4h to either palmitic acid (a saturated fatty acid) or the omega-3 polyunsaturated fatty acid docosahexaenoic acid (DHA). Cells were then treated with resistin. Firstly we analyzed the effect of resistin, palmitic acid and DHA on inflammation markers. We show that only resistin was able to activate NF-κB and to increase the phosphorylation of Akt and p38 MAPK. However, palmitic acid pretreatment increases the expression of inflammatory cytokines (IL-6 and TNF-α), similar to resistin. Interestingly, DHA pretreatment suppresses palmitic acid and resistin induced up-regulation of IL-6 and TNF-α. Secondly, we studied the possible synergistic interaction between resistin and palmitic acid on TLR-4 expression. We show that palmitic acid pretreatment increases TLR4 expression, at both protein and mRNA levels, while DHA pretreatment had no effect. Importantly, palmitic acid pretreatment potentiates resistin effects. In conclusion, we show for the first time, to our knowledge, that palmitic acid induces TLR4 expression and this leads to the amplification of resistin effects promoting then insulin resistance at the neuronal level.Taken together, these results demonstrate that omega-3 fatty acids prevent saturated fat-induced inflammation and insulin resistance through resistin/TLR4 signaling thereby preventing insulin resistance

FGFR3 (Fibroblast Growth Factor Receptor 3) est un récepteur à activité tyrosine kinase dont les mutations faux sens entrainent son activation constitutive et sont responsables d’une famille de chondrodysplasies dont la forme la plus fréquente est l’achondroplasie. Cette pathologie touche 1 enfant sur 15 000 et a pour signes cliniques un nanisme rhizomélique, des membres courts, une cage thoracique étroite et une macrocéphalie. Les mutations activatrices de FGFR3 sont responsables d’un disfonctionnement de l’ossification endochondrale La compréhension du rôle de FGFR3 dans l’ossification endochondrale est un pré requis à la mise en place de traitements adaptés aux chondrodysplasies. L’objectif de ma thèse était d’étudier l’impact de l’activation constitutive de FGFR3 sur les différentes étapes de l’ossification endochondrale. Ce travail a été réalisé grâce à l’étude de différents modèles murins exprimant la mutation activatrice Y367C soit de manière ubiquitaire (CMV-FGFR3 Y367C/+), soit dans le cartilage (Col II-FGFR3 Y367C/+), soit dans l’os (Col IFGFR3Y367C/+). Les études réalisées sur les souris CMV-FGFR3 Y367C/+ nous ont permis de mettre en évidence l’implication de FGFR3 dans la prolifération et la différenciation chondrocytaire. Nous avons démontré que FGFR3 était un régulateur positif de la prolifération durant la période anténatale et négatif durant la période postnatale. Nos résultats suggèrent également que l'activation constitutive de FGFR3 entraîne une sortie prématurée des chondrocytes du cycle cellulaire ayant pour conséquence leur différenciation anormale. L’étude de la formation des centres d’ossification primaire et secondaire montre que l’activation constitutive de FGFR3 entraine des défauts majeurs du processus de formation osseuse. Nous avons mis en évidence chez les souris CMV-FGFR3 Y367C/+ un retard de la formation du centre d’ossification secondaire, d’importants défauts de la spongieuse primaire ainsi que de l’os trabéculaire. L’étude en parallèle des modèles CMV-FGFR3 Y367C/+, Col II-FGFR3 Y367C/+ et Col I-FGFR3 Y367C/+ âgés de trois semaines montre que les défauts du processus de formation du tissu osseux sont principalement la conséquence directe du défaut de chondrogénèse observé et mettent en évidence une régulation paracrine de l’ossification par les chondrocytes durant la croissance. En revanche, à l’âge adulte nous avons montré que FGFR3 régulait de manière autocrine la formation osseuse. L'ensemble des données obtenues permet une meilleure compréhension du rôle de Fgfr3 et de l'impact de ses mutations sur l'ossification endochondrale
FGFR3 (Fibroblast growth factor receptor 3) is a tyrosine kinase receptor. FGFR3 gain of function missense mutations lead to a family of chondrodysplasias due to a dysregulation of endochondral ossification. To study the impact of FGFR3 activating mutation on endochondral ossification, we studied several mouse models which expressed the activating Fgfr3 mutation Y367C ubiquitously, in cartilage or in osteoblasts. In the ubiquitous mouse model, we demonstrated that FGFR3 was a positive and negative regulator of chondrocyte proliferation during antenatal and postnatal stage, respectively. Moreover our data suggested that FGFR3 activating mutation led to premature exit of cell cycle of the chondrocytes resulting in their abnormal differentiation. Major defects in the bone formation process was observed in the primary and secondary ossification centers when the activating mutation was present in the cartilage. In three week old mice, we concluded that these bone defects were due to a direct failure of chondrogenesis and that trabecular bone formation was under paracrine regulation by the chondrocytes. In adulthood, FGFR3 regulated bone formation by an autocrine mechanism

Le rationnel pour l’utilisation des agonistes des Toll-Like Récepteurs (TLR) dans le traitement du cancer repose sur leurs effets bénéfiques au niveau des cellules du système immunitaire permettant une stimulation de la réponse immunitaire innée et adaptative. Cependant, certains types de cellules tumorales expriment les TLRs qui, une fois activés, peuvent déclencher des effets “délétères” comme la tumorigénèse.Pour mieux disséquer les effets biologiques directs et indirects d’un agoniste de TLR3, l’acide polyadenylique-polyurydilique (poly(A:U)), nous avons utilisé deux modèles tumoraux murins exprimant TLR3 et ne répondant pas à la chimiothérapie, mais capables de produire des grandes quantités de CCL5 et CXCL10 en réponse au poly(A:U) et à l’IFN de type I. In vivo, la combinaison chimiothérapie – poly(A:U) n’a permis d’obtenir qu’une faible activité anti tumorale sauf lorsqu’une vaccination contre les antigènes tumoraux est inclue dans le protocole de traitement et le récepteur CCR5 est bloqué (souris Ccr5-/- ou souris sauvages traitées avec MetRANTES). L’efficacité anti tumorale du traitement combiné est associée à l’induction de cellules T CD8+CXCR3+IFNγ+ et est perdue chez les souris nu/nu, Trif-/- et Cxcr3-/-. La source du ligand de CCR5 est constituée par les cellules tumorales dont la voie TLR3 est activée. L’efficacité du traitement combiné sur ces cellules a été améliorée en inhibant la production de CCL5 à l’aide d’un shARN spécifique pour CCL5. Ces résultats soutiennent la notion que le poly(A:U) peut directement agir sur l’épithélium tumoral pour promouvoir la libération de CXCL10 qui a un effet bénéfique (recrutement des LTCs), mais aussi la sécrétion de CCL5 qui a un rôle délétère (action sur des immunosuppresseurs au niveau de l’hôte). Le découplage des effets opposés des chimiokines et la vaccination anti tumorale préalable peuvent permettre aux LTCs dépendant des ligands de CXCR3 d’infirmer l’action d’immunosuppression CCR5 dépendante et devraient être intégrés dans les essais cliniques à venir utilisant les agonistes de TLR3
The rationale for the use of Toll –Like Receptor (TLR) agonists in cancer therapy relies upon their “beneficial” effects on immune cells leading to enhanced innate and adaptive immune responses. However, a variety of cancer epithelia express TLRs which, upon triggering, may mediate “deleterious” effects such as tumorigenesis. To further dissect the direct versus indirect biological effects of the TLR3 agonist polyadenylic-polyuridylic acid (poly(A:U)), we took advantage of two murine tumor models expressing TLR3 that failed to respond to chemotherapy but did produce large amounts of CCL5 and CXCL10 in response to the poly(A:U) and type I IFN. In vivo, the combination of chemotherapy and poly(A:U) mediated low tumoricidal activity unless a vaccination against tumor antigens was included in the regimen and the CCR5 receptor was blocked (CCR5 loss-of-function mice or WT animals treated with MetRANTES). The antitumor efficacy of the combination therapy was associated with the elicitation of CD8+CXCR3+IFN+ T cells and abrogated in nu/nu, Trif-/- and Cxcr3-/- mice. The source of CCR5L is the TLR3-activated tumor cells in that stable inhibition of the chemokine production by specific shRNA CCL5 ameliorated the efficacy of the combination therapy. These results support the notion that poly(A:U) can directly act on tumor epithelia to promote the release of beneficial CXCL10 for the recruitment of intratumoral CTLs but also the release of deleterious CCL5 acting on host immunosuppressors. Uncoupling chemokine release and prior vaccination may enable the CXCR3L-dependent CTLs to overrule the CCR5-dependent suppression and may be integrated in future trials using TLR3 agonists

Le genre Flavivirus regroupe plus de 70 espèces dont plusieurs sont des pathogènes humains de première importance responsables dans les formes les plus graves de manifestations hémorragiques ou d’encéphalites parfois mortelles. L’absence de traitements antiviraux spécifiques et l’augmentation croissante des flaviviroses, surtout dans les régions tropicales, justifient un effort de recherche et développement pour lutter contre ces maladies.Ce travail a abordé deux aspects de l’infection à flavivirus : un aspect épidémiologique et un aspect plus fondamental sur l’immunité innée et les contremesures flavivirales. L’étude épidémiologique a été menée en collaboration avec le CENETROP (Centro national de enfermedades tropicales) de Bolivie grâce à la contribution de l’IRD. De par l’analyse des différentes souches circulantes dans ce pays, elle a permis une meilleure compréhension de l’épidémiologie de la dengue et de la fièvre jaune et nous a fait prendre conscience de la variabilité génétique de ces virus. Devant le peu de données répertoriées en Bolivie, nos travaux serviront de référence pour comprendre les épidémies futures, peut-être améliorer les techniques de diagnostic et permettre le développement de stratégies de prévention adaptées et l’amélioration des politiques de lutte contre la fièvre jaune en Amérique du Sud. La cohabitation entre le virus et l’hôte immunocompétent est le résultat d’un équilibre subtil entre le taux de réplication virale et la clairance du système immunitaire pour garantir la survie des deux espèces. Chacun a évolué en développant des mécanismes de défenses contre l’autre. Notre second travail visait à analyser l’influence de la protéine flavivirale non structurale NS1 sur la réponse interféron de l’hôte. L’identification de stratégies virales d’évasion face à l’immunité de l’hôte et l’analyse de leurs fonctions dans l’infection virale permettrait de mieux comprendre le système immunitaire ainsi que l’interaction virus–hôte. Ceci aiderait au développement de nouvelles stratégies antivirales afin de traiter les pathologies associées à ces arbovirus
The Flavivirus genus consists of sevevral human pathogens responsible for hemorragic syndrome or encephalitis. The absence of specific antiviral treatment and an increase in Flavivirus incidence has led to a greater research effort in fighting these diseases. The study takes an epidemiological and a fundamental approach in its analysis of the innate immune response to flavivirus infection as well as flaviviral adaptation to evade this response. The analysis of circulating strains in Bolivia has led to a better understanding of dengue and yellow fever and also an awareness of their genetic variability. Given the limited information available in Bolivia, our studies could be used as a reference to understand future epidemics, improve diagnostic methods and allow the development of prevention strategies to fight against yellow fever in south Africa. The relationship between virus and host results from a subtle balance between viral replication and immunity clearance allowing the survival of both species. Each one as developed defence mechanisms against the other. We also examined the role of the non structural protein NS1 in the interferon respons to Flaviviral infection. Knowledge on viral escape strategies from host immunity could help to develop antiviral treatment for these arbovirus diseases

Les tumeurs de vessie suivent deux voies de progression tumorale. La voie des carcinomes in situ (CIS) qui progressent pour envahir la membrane basale puis le muscle, et la voie des tumeurs papillaires de bas grade qui progressent peu mais qui récidivent fréquemment. Environ 65% des tumeurs papillaires de bas grade présentent une mutation du gène FGFR3 et récemment des protéines de fusion FGFR3-TACC3 ont été observées dans les tumeurs de vessie (dans 10% des tumeurs invasives). Le rôle oncogénique du récepteur FGFR3 muté et de FGFR3-TACC3 a été démontré in vivo et in vitro. Cependant, les voies de signalisation du récepteur FGFR3 muté ou de FGFR3-TACC3 sont à l’heure actuelle très peu caractérisées. Dans ce contexte, deux approches ont été mises en place pour caractériser ces voies de signalisation. La première s’appuie sur l’étude de la phosphorylation des protéines p38, AKT et ERK1/2 par le récepteur FGFR3 muté (S249C) ou sauvage dans la lignée cellulaire fibroblastique NIH3T3, et a permis d’identifier les protéines p38 et AKT comme activées par le récepteur FGFR3 muté et nécessaire pour induire la transformation cellulaire. L’étude de l’activation de ces deux voies de signalisation a été réalisée dans des lignées cellulaires dérivées de tumeurs de vessie exprimant le récepteur FGFR3 muté ou FGFR3-TACC3 de manière endogène et a montré que leur activation était dépendante de celle du récepteur FGFR3. De plus nous avons montré que les protéines p38 et AKT sont impliquées dans le maintien d’une boucle de rétro-contrôle positive entre FGFR3 et MYC : l’activation de FGFR3 induit une surexpression de MYC qui en retour promeut l’expression de FGFR3. La seconde approche est basée sur une étude visant à identifier les partenaires protéiques de FGFR3 par spectrométrie de masse après immunoprécipitation de celui-ci qui avait été réalisée précédemment au laboratoire. L’analyse des données a permis l’obtention d’une liste de 60 protéines identifiées comme partenaires protéiques de FGFR3 avec une grande confiance. La construction d’un réseau à partir de cette liste n’a pas été possible (trop peu d’interactions existant entre ces protéines), nous avons donc développé un algorithme (PEPPER) en collaboration avec un étudiant en bio-informatique au laboratoire, Rémy Nicolle, pour proposer un réseau de signalisation de FGFR3.Les deux approches mises en place au cours de cette thèse nous ont permis de mieux caractériser les voies de signalisation du récepteur FGFR3. L’identification d’une boucle de rétrocontrôle entre FGFR3 et MYC a permis de mieux comprendre pourquoi le récepteur FGFR3 possède des propriétés oncogéniques, et de proposer les protéines p38 et AKT comme cibles thérapeutiques potentielles pour traiter les tumeurs de vessie exprimant le récepteur FGFR3 altéré. La construction du réseau de signalisation de FGFR3 via PEPPER donne une vue d’ensemble des voies de signalisation de FGFR3 et ouvre de nouvelles pistes à étudier
Bladder cancer progression can be divided in two main pathways. The pathway of In Situ Carcinoma (CIS) which progress through an invasion of the basement membrane and then the muscle and the pathway of Ta papillary tumors which change little but recur frequently after tumor resection. Approximately 65% of Ta papillary tumors harboring a FGFR3 mutation and recently FGFR3-TACC3 fusion proteins have been observed in bladder tumors (about 10% of bladder tumors). The oncogenic role of the mutated FGFR3 receptor and of the FGFR3-TACC3 fusion protein has been demonstrated in vivo and in vitro. However signaling pathways activated by the mutated FGFR3 receptor or by the FGFR3-TACC3 fusion protein are currently poorly characterized.In this context, two approaches have been developed to characterize these signaling pathways. The first is based on the study of p38, AKT and ERK1/2 phosphorylation by the mutated receptor (S249C) or the wild type receptor in the NIH3T3 fibroblastic cell line. This study allowed identifying p38 and AKT as activated by the mutated FGFR3 receptor. Moreover, activation of p38 and AKT by the mutated receptor is critical for cell transformation. Study of the activation of these two signaling has been realized in human bladder cancer cell lines endogenously expressing the mutated FGFR3 receptor or the FGFR3-TACC3 fusion protein. Moreover, we showed that p38 and AKT are involved in the maintenance of a FGFR3/MYC feedback positive loop: FGFR3 activation induce MYC over expression which in turns promotes FGFR3 expression. The second approach is based on a study whose aim was to identify FGFR3 proteins partners by mass spectrometry after a FGFR3 immunoprecipitation, which has been previously realized in the lab. Data analyze led to the obtaining of a list of 60 proteins identified has FGFR3 protein partners with a high confidence. Construction of a FGFR3 network with this list was not possible (too little interactions existing between these proteins), so we developed an algorithm (PEPPER) in collaboration with a student in bioinformatics in the lab, Remy Nicolle, to propose a FGFR3 signaling network.The two approaches developed during this thesis allowed us to better characterize the FGFR3 signaling pathways. Identification of a FGFR3/MYC feedback loop allowed us to better understand why the altered FGFR3 has oncogenic properties and to propose p38 and AKT as news promising therapeutic targets, to treat human bladder tumors harboring the altered FGFR3 receptor. Construction of the FGFR3 signaling network with the algorithme PEPPER give an overview of the FGFR3 signaling pathways and open new tracks to explore

L'achondroplasie, l'hypochondroplasie et le nanisme thanatophore font partie d'une famille de chondrodysplasies sévères causées par des mutations gain de fonction dans le gène FGFR3. Une meilleure compréhension du rôle de ce gène au cours de l'ossification endochondrale est essentielle pour aborder les causes de ces pathologies et développer de nouveaux outils thérapeutiques. L'étude au cours du temps du phénotype des souris Fgfr3Y367C/+, atteintes de chondrodysplasie, montre que l'activation constitutive de Fgfr3 induit des défauts de prolifération, de différenciation chondrocytaire, et d'invasion vasculaire au niveau cartilage. Ces défauts sont responsables d'un raccourcissement de la plaque de croissance et de la hauteur de l'os trabéculaire, et d'un retard d'apparition des noyaux d'ossification épiphysaire. Nous avons également montré que Fgfr3, considéré jusque là comme régulateur négatif de la croissance osseuse, pouvait également réguler positivement ce processus. Nous avons testé, grâce à un système de culture organotypique de fémurs, l'effet d'un nouvel inhibiteur de tyrosine kinase, A31, sur l'ossification endochondrale. La croissance spectaculaire des fémurs Fgfr3Y367C/+ montre pour la première fois l'effet positif d'un tel inhibiteur sur ce processus. Cette approche pharmacologique nous permet également de mieux caractériser les anomalies osseuses dans ces chondrodysplasies. Nos résultats suggèrent que l'activation constitutive de Fgfr3 entraîne la sortie du cycle cellulaire et la différenciation prématurée des chondrocytes, et supportent le développement d'inhibiteurs de tyrosine kinase comme approche thérapeutique des chondrodysplasies
Achondroplasia, hypochondrodysplasia and thanatophoric dysplasia belong to a severe chodrodysplasias family, caused by FGFR3 gain of function mutations. A better understanding of the role of this gene during endochondral ossification is crucial to determine the cause of the disease and develop new pharmaceutical strategies. By studiyng the phenotype of chondrodysplasic Fgfr3Y367C/+ mice during development, we showed that constitutive activation of Fgfr3 disrupted proliferation and differentiation of chondrocytes, as well as vascular invasion of cartilage. These defects result in shortening of both the growth plate and the trabecular bone, and in delayed secondary ossification center formation. We also showed that Fgfr3 has a dual effect, as both a negative and a positive regulator of the endochondral ossification process. I tested the effect of a novel tyrosine kinase inhibitor, on endochondral ossification, using a limb explant culture system. Spectacular bone growth of Fgfr3Y367C/+ showed, for the fist time, the positive effect of such an inhibitor on bone growth. This pharmaceutical approach also allowed us to better characterized bone defects in these chondrodysplasias. Our results suggest that constitutive activation of Fgfr3 induces cell cycle exit and premature differentiation of chondrocytes, and support the development of tyrosine kinase as as therapeutic approaches for chondrodysplasias

Le cancer de la vessie (BCa), est une tumeur maligne de l’urothélium, fréquente dans le monde entier, dont le traitement particulièrement coûteux ne permet cependant pas d’éviter les récidives et les progressions. FGFR3 est l'un des gènes les plus fréquemment mutés dans le BCa et les cellules tumorales sont dépendantes de son expression pour leur prolifération. La mutation FGFR3 S249C est fortement surreprésentée (62% des mutations récurrentes de FGFR3). Dans la première partie de ma thèse, en réalisant une étude de la signature de mutation, nous avons montré que cette surreprésentation de la mutation FGFR3 était liée à une pression sélective induite par la mutagenèse APOBEC et non due à un gain de fonction plus important induit par cette mutation. En plus de FGFR3 S249C, 44 mutations fréquentes (représentant près de la moitié des mutations fréquentes du BCa) ont été identifiées comme étant associées à la signature mutationnelle APOBEC et la plupart d'entre elles étaient surreprésentées par rapport à d'autres mutations au sein du même gène. Il est intéressant de noter que ces mutations associées à APOBEC incluaient à la fois de nouveaux ‘conducteurs’ et des ‘passagers’ fréquents potentiels et qu’elles pouvaient potentiellement prédire la réponse à l’immunothérapie et à un traitement anti-ATR (pas anti-ATM). Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux effets fonctionnels du gène FGFR3 dans le BCa. En utilisant un modèle de souris transgénique, nous avons apporté la première preuve in vivo selon laquelle cette mutation FGFR3 S249C conférait un pouvoir de transformation maligne. Ce processus était associé à une instabilité accrue du génome, activation de MYC et à une angiogenèse accrue, probablement induites par le facteur induisant l'hypoxie (HIF1A). En outre, nous avons caractérisé le réseau de régulation contrôlé par FGFR3 en analysant des données protéomiques obtenues par spectrométrie de masse à partir d'une lignée de cellules cancéreuses du cancer de la vessie portant la mutation FGFR3 S249C - UMUC14. Plusieurs voies de signalisation bien connues comme étant régulées par FGFR3 ont été identifiées. Nous avons également mis en évidence de nouvelles cascades de signalisation suite à l'activation de FGFR3 pouvant être jouer un rôle dans la progression tumorale, notamment un axe FGFR3 / HIF1A / angiogenèse qui a été validé dans certains modèles de BCa in vitro et in vivo
Bladder cancer (BCa) is a worldwide frequent and costly urothelial malignancy. FGFR3 is one of the most frequently mutated genes in BCa and a driver of an oncogenic dependency. Here, we systematically catalogued the FGFR3 point mutation spectrum in BCa and identified 14 recurrent residues (frequency ≥ 2). One hotspot mutation - FGFR3 S249C - was strongly over-represented compared to other recurrent FGFR3 mutations (62% of all recurrent mutations). Based on in-depth investigation of mutational signature, we revealed that this over-representation of FGFR3 S249C mutation was merely favoured by APOBEC mutagenesis rather than a stronger functional selection compared to other oncodriver mutations on FGFR3. Similarly, together with FGFR3 S249C, 44 frequent mutations (accounts for nearly half of all frequent mutations in BCa) were pinpointed to be associated with APOBEC mutational signature and most of them were over-represented compared to other mutations within the same gene. Interestingly, these APOBEC-associated mutations included both novel potential ‘drivers’ as well as ‘frequent passengers’, and had a potential to predict responders for immunotherapy and anti-ATR but not anti-ATM treatment. On the other hand, we were interested in functional effects of FGFR3 activation in BCa. We provided the first in vivo evidence that FGFR3 S249C mutation conferred potency to BCa transformation using a transgenic mice model. This process was associated with increased genome instability, MYC activation and enhanced angiogenesis probably mediated by hypoxia-inducing factor (HIF1A). Further, we tried to characterize FGFR3-driven regulatory network through mass spectrometry based proteomic data generated in a BCa cell line bearing FGFR3 S249C mutation – UMUC14. As expected, several well-known FGFR3 regulated signaling pathways could be identified. Of note, we also highlighted some novel signaling cascades that may be relevant to FGFR3 activation, including a FGFR3/HIF1A/angiogenesis signaling axis that we validated in several in vitro and in vivo BCa models