Dissertations / Theses: 'Les cellules souches intestinales'

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Auclair, Joëlle. "Étude des interactions cellule-matrice dans l'ancrage des cellules souches intestinales humaines." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2005. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/3795.

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Abstract:

Dans cette étude, les intégrines al*1 et a2*1 ainsi que le dystroglycan ont été analysés dans la muqueuse intestinale humaine et les modèles cellulaires épithéliaux. Les résultats obtenus par immunofluorescence indirecte, immunobuvardage de type western et RT-PCR, ont permis de démontrer leur présence dans le compartiment épithélial prolifératif au cours du développement foetal. Chez l'adulte, la sous-unité a1 des intégrines et le dystroglycan ont été retrouvés en co-distribution avec la laminine-2. In vitro, les trois récepteurs étaient exprimés par les cellules intestinales humaines indifférenciées HIEC-6. Dans un second temps, ces cellules ont été utilisées afin d'évaluer l'impact des régulateurs du développement intestinal (EGF et glucocorticoïdes), sur la mise en place d'un système d'ancrage intégrine dépendant. Les analyses ont révélé une modulation différentielle de l'expression des sous-unités a1 et a2. De même, le potentiel adhésif des cellules HIEC-6 a également été altéré par ces facteurs de croissance."--résumé abrégé par UMI.

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Auclair, Joëlle. "Étude des interactions cellule-matrice dans l'ancrage des cellules souches intestinales humaines." [S.l. : s.n.], 2005.

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Trentesaux, Coralie. "Rôles de l’autophagie dans l'homéostasie des cellules souches intestinales." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS361.

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Abstract:

Le renouvellement de l’épithélium intestinal repose sur la prolifération incessante de cellules souches intestinales (CSI) capables de régénérer l’intégralité de l’épithélium en 3 à 5 jours. Des altérations de ces dernières sont à l’origine de la transformation tumorale. L’étude des mécanismes impliqués dans la protection des CSI face à différents stress est donc essentielle pour mieux comprendre l’homéostasie et les pathologies intestinales. Dans un modèle de souris prédisposées à développer des tumeurs suite à la perte du gène Apc, notre équipe a pu précédemment démontrer une activation de l’autophagie nécessaire à la croissance tumorale. Nos travaux visent à étudier le rôle de ce processus catabolique dans l’homéostasie des CSI. Pour ce faire, nous utilisons des modèles murins génétiquement modifiés et des cultures d’organoïdes afin d’étudier les effets de l’inhibition de l’autophagie dans l’homéostasie intestinale et en particulier dans les CSI.Nos travaux indiquent que l’inhibition de l’autophagie par l’invalidation du gène Atg7 conduit à une activation de p53 et de l’apoptose spécifique des CSI. L’invalidation simultanée du gène Tp53 empêche la mort des CSI déficientes en autophagie. De plus, au long terme, ces souris développent des tumeurs, contrairement aux souris invalidées uniquement pour les gènes Atg7 ou Tp53. Nous avons donc émis l’hypothèse que l’inhibition de l’autophagie sensibilisait les CSI à l’apoptose suite à une accumulation de dommages cytotoxiques. Par une analyse d’expressions géniques des CSI issues de cryptes contrôles et invalidées pour le gène Atg7, nous avons mis en évidence une altération des réponses associées au stress oxydant et à la réparation de l’ADN. Confirmant ces signatures, nous avons observé des dommages de l’ADN dans les cryptes déficientes en autophagie et un défaut de réparation de ces dommages suite à une irradiation. Nous observons également une accumulation d’espèces réactives de l’oxygène dans les CSI déficientes en autophagie associée à une atténuation de la réponse antioxidante médiée par NRF2. Des traitements antibiotiques à large-spectre ou antioxydants améliorent la survie des CSI déficientes en autophagie et soutiennent l’influence des espèces réactives de l’oxygène et de la flore intestinale sur la mort des CSI. Nos travaux indiquent donc un rôle important de l’autophagie dans la protection et le maintien des CSI, de par son contrôle des espèces réactives de l’oxygène, du microenvironnement bactérien et des voies de réparation de l’ADN
The renewal of the intestinal epithelium relies on the continuous proliferation of stem cells capable of regenerating the entire epithelium every 3 to 5 days. These intestinal stem cells (ISC) are thought to be the cell of origin for colorectal cancer. Thus, characterizing the mechanisms involved the protection of ISC against different stresses is key to understanding both intestinal homeostasis and tumor development. In tumoral tissue from mice predisposed to intestinal tumor development following the loss of the tumor suppressor gene Apc, our laboratory previously showed an upregulation of autophagy required for tumor growth. Our work aims to understand the role this catabolic mechanism in the homeostasis of ISC. To this end, we use genetically modified mouse models and intestinal organoid culture to study the effects of autophagy inhibition in intestinal homeostasis and in particular in ISC.We found that the inhibition of autophagy upon deletion of the gene Atg7 results in p53 activation and apoptosis of ISC specifically. The simultaneous deletion of Tp53 prevents the death of autophagy-deficient ISC. Moreover, over time, mice deficient for both Atg7 and Tp53 develop tumors, contrary to those deficient for either Atg7 or Tp53 alone. We therefore hypothesized that the inhibition of autophagy sensitizes ISC to p53-mediated apoptosis as a result of accumulated pro-tumorigenic damages. Transcriptomic analysis on sorted control or Atg7-deficient ISC revealed aterations in oxidative stress and DNA damage responses. Confirming these signatures, we observed DNA damages in autophagy-deficient crypts along with a defect in the repair of induced damages following irradiation. We additionally observed an accumulation of reactive oxygen species in autophagy-deficient ISC linked to a downregulation of the NRF2-mediated antioxidant response. Wide-spectrum antibiotic or antioxidant treatments improve the survival of autophagy-deficient ISC and support the contribution of both reactive oxygen species and the intestinal microbiota to the death of ISC. Our work therefore reveals we find an important function of autophagy in the integrity and maintenance of ISC by controlling reactive oxygen species, the microbial microenvironment and DNA repair pathways

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Beucher, Anthony. "Plasticité et reprogrammation des cellules intestinales." Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6176.

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Abstract:

Les cellules endocrines pancréatiques et intestinales partagent de nombreuses caractéristiques moléculaires, cellulaires et fonctionnelles. Particulièrement, leur différenciation repose sur des programmes génétiques similaires contrôlés par le facteur de transcription proendocrine Neurog3. Par conséquent, notre hypothèse est que les cellules souches et progénitrices intestinales pourraient être différenciées en cellules pancréatiques productrices d’insulines. Afin de tester cette hypothèse nous avons examiné la plasticité des cellules intestinales murines Neurog3+ in vivo et in vitro, ainsi que la possibilité de reprogrammer des cellules intestinales en cellules pancréatiques. Par traçage cellulaire, nous montrons que les progéniteurs intestinaux Neurog3+ sont multipotents mais, de manière surprenante, se différencient majoritairement en cellules à mucus et à un moindre degré en cellules endocrines et cellules de Paneth. De plus, nous démontrons que l’environnement pancréatique n’est pas suffisant pour promouvoir la différenciation pancréatiques des cellules Neurog3+ intestinales purifiées. Finalement, nous montrons que l’infection des cellules intestinales indifférenciées mIC-cl2 par une combinaison d’adénovirus codant pour Pdx1, Neurog3 et Mafa, facteurs de transcription clés du développement des îlots pancréatiques, permet l’expression du gène de l’insuline, mais n’est pas suffisant pour généré des cellules beta sécrétrice d’hormones. Par conséquent, des études additionnelles seront nécessaire pour déterminer si les cellules intestinales représentent une source potentielle de cellules beta utilisable pour la thérapie du diabète de type 1
Pancreatic and intestinal endocrine cells share many molecular, cellular and functional characteristics. Particularly, their differentiation during embryogenesis relies on similar genetic programs controlled by the proendocrine transcription factor Neurog3. Therefore, our hypothesis is that intestinal stem or progenitor cells can be coaxed to generate pancreatic endocrine cells such as insulin-producing beta cells. To test this hypothesis we explored the plasticity of mouse intestinal Neurog3+ progenitors in vivo and ex vivo and investigated the possibility to program beta cells from intestinal cells. Using a lineage tracing approach, we showed that, in vivo, intestinal Neurog3+ progenitors are multipotent but surprisingly give rise mainly to goblet cells and to a lower extend to enteroendocrine and Paneth cells. Furthermore, we demonstrated that a pancreatic environment was not sufficient to promote an islet cell fate to purified intestinal Ngn3 progenitor cells and divert them from their enteroendocrine destiny. Finally, we showed that the infection of the undifferentiated mIC-cl2 intestinal cell line with a combination of adenoviruses encoding Pdx1, Neurog3 and Mafa, key transcription factors controlling beta cell differentiation, lead to the induction of the insulin gene but was not sufficient to generate hormone producing beta cells. Consequently additional studies are required to further support the relevance of intestinal cells to generate surrogate beta cells for a cell replacement therapy in type 1 diabetes

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Al-Zoubi, Lara. "Mécanismes de perte d'hétérozygotie dans les cellules souches adultes." Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2020. https://theses.hal.science/tel-03598037.

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Abstract:

Les cellules somatiques doivent reproduire fidèlement le génome lors du renouvellement des cellules dans nos tissus. Cependant, il arrive parfois qu'une cellule somatique subisse une altération spectaculaire du génome entraînant une perte d'hétérozygotie (LOH). Si cette perte d'hétérozygotie affecte la fonction d'un gène critique et se produit dans une cellule souche adulte qui va se diviser, la perte d'hétérozygotie peut être transmise à la progéniture de la cellule souche, entraînant l'émergence d'un clone élargi. Ce phénomène se produit dans les tissus humains normaux, les troubles pathologiques et les cancers. Cependant, la manière dont la LH se produit mécaniquement reste encore insaisissable et la manière dont les facteurs environnementaux affectent ce phénomène n'est pas bien comprise.Notre modèle, l'intestin de la drosophile, récapitule les expansions clonales de Loh chez l'homme. Auparavant, Siudeja et ses collègues ont montré que dans le contexte d'un mutant hétérozygote, la copie WT du gène suppresseur de tumeur Notch peut être inactivée, ce qui conduit à un clone néoplastique phénotypiquement détectable. Pour mon doctorat, j'approfondis cette question afin d'élucider le mécanisme qui donne naissance à la LOH et la manière dont les facteurs environnementaux peuvent l'influencer. J'ai effectué le séquençage du génome entier d'une première série de clones néoplasiques de Loh et j'ai découvert que le mécanisme qui l'entraîne est la recombinaison mitotique par un mécanisme basé sur le croisement. Le séquençage en cours permettra de valider cette hypothèse. Il augmentera également la taille de l'échantillon et permettra de déduire toute relation entre le site de recombinaison et les caractéristiques de la séquence sous-jacente faisant allusion à des sites chromosomiques potentiellement fragiles. La modification du microbiote de l'intestin de la drosophile en mettant les animaux en contact avec des bactéries Ecc15 a montré que cela conduit à un plus grand nombre d'événements LOH et à une progression plus rapide. Le découplage des rôles des bactéries est en cours. Enfin, je teste également si le dimorphisme sexuel affecte le mécanisme de la LH. Cette étude in vivo sur l'apparition spontanée de LOH dans les cellules souches adultes a des implications pour comprendre ce qui régule la recombinaison mitotique LOH, un mécanisme associé à de nombreux cancers ainsi qu'à des maladies de la peau
Sometimes a somatic cell undergoes an alteration of its genome leading to loss of heterozygosity (LOH). This phenomenon occurs in normal human tissues, pathological disorders, and cancers. Although previous studies in yeast have provided substantial insight into different mechanisms of LOH, mechanistic details are lacking in higher eukaryotes. Here we investigated the mechanisms giving rise to LOH, bridging the gap between unicellular yeast and higher eukaryotes using an in vivo stem cell model system in Drosophila. Our previous studies have shown that LOH arises frequently in Drosophila intestinal stem cells, and that spontaneous neoplasia arise due to LOH of tumour suppressor genes (Siudeja, 2015). Though whole-genome sequencing of somatic LOH events and profiling copy number changes and changes in heterozygosity of single-nucleotide polymorphisms, we demonstrated that LOH arises through mitotic recombination. Consistent with this, we found Rad51 to be implicated in LOH. Fine mapping of recombination sites did not reveal mutational pile-ups that commonly arise with a break-induced replication mechanism and instead showed clear examples of chromosomes resulting from cross-over resulting from double-Holliday junction-based repair. The mapped recombination regions also provided insight into potential genomic sequence features that may promote mitotic recombination, including an association with the repeated region of the Histone Locus Cluster and regions previously mapped to form R loops. We further explored how environmental factors can influence this process and demonstrate that infection with the enteric pathogenic bacteria, Ecc15, increased LOH frequency. This study provides a better mechanistic understanding of how mitotic recombination arises in stem cells in vivo, and identifies intrinsic and extrinsic factors that can drive LOH, thus providing important insight into cancer initiation and potential preventative and therapeutic strategies

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Nguyen, Julie. "Rôle du facteur de transcription Sox9 dans l'homéostasie et la tumorigenèse intestinales." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTT046.

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Abstract:

Le maintien de l’homéostasie intestinale met en jeu un dialogue entre l’épithélium, le microbiote et le système immunitaire. Les CSI assurent le renouvellement et la régénération de l’intestin en cas de lésions mais elles peuvent être également à l’origine des tumeurs intestinales. Le facteur de transcription Sox9 est un candidat intéressant comme régulateur clé de l’homéostasie intestinale car il est exprimé dans les CSI, les cellules de Paneth et les cellules tuft. De plus, Sox9 est indispensable à la différenciation des cellules de Paneth puisque l’inactivation de Sox9 chez l’embryon (modèle murin Sox9LoxP/LoxP ; Villin-Cre) conduit à une absence de cellules de Paneth. Au cours de ma thèse, nous avons dans un premier temps déterminé la fonction de Sox9 dans l’épithélium intestinal adulte à l’aide du modèle murin inductible : Sox9LoxP/LoxP ; Villin-CreERT2. Ainsi nous avons démontré que la délétion de Sox9 dans les cellules de Paneth conduit à des altérations structurales et fonctionnelles de ces dernières, qui induisent une altération de la biodiversité d’espèces bactériennes (dysbiose). La dysbiose est « sentie » par les cellules tuft qui initient une réponse immunitaire de type 2. Cette étude a révélé le rôle clé de Sox9 dans les cellules de Paneth adultes pour réguler l’homéostasie intestinale, en prévenant l’établissement d’un microbiote pro-inflammatoire. Les cellules tuft, via leur fonction de « sensing », sont capables en réponse à une dysbiose de moduler l’immunité mucosale et participent ainsi à la formation d’un cercle vicieux délétère. De plus, nous nous sommes intéressés à la biologie des CSI, en intégrant la contribution des propriétés des cellules de Paneth qui participent à l’établissement de la niche. Nous avons étudié les propriétés des cellules souches dans un contexte sain ou au cours de l’initiation tumorale. L’ensemble de nos données indiquent qu’en contexte sain, Sox9 est requis pour la régulation du destin cellulaire des CSI, c’est à dire l’équilibre entre l’auto-renouvellement des CSI et leur différenciation cellulaire. Les mécanismes régulés par Sox9 mettent en jeu le métabolisme cellulaire, un acteur clé du destin des cellules souches. Nos travaux montrent également que le maintien d’une niche intacte est nécessaire au contrôle du devenir des CSI. La délétion de Sox9 altère l’intégrité mitochondriale et favorise la production de ROS mitochondriaux qui pourrait moduler le destin des CSI vers un état différencié. En parallèle, nous avons mis en évidence que l’invalidation de Sox9 après l’acquisition d’un événement initiateur tel que la perte de fonction du gène suppresseur de tumeur Apc, affecte de façon majeure le destin des CSC vers un état souche ainsi que leur métabolisme cellulaire. L’évaluation du rôle du facteur de transcription Sox9 dans le contrôle de l’homéostasie métabolique permettra de mieux comprendre les mécanismes de régulation de la biologie des CSI, et de proposer à terme de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant les CSC
The intestinal homeostasis maintenance involves a permanent crosstalk between the epithelium, the microbiota and the immune system. ISC are responsible for the intestine renewal and regeneration, but they can also cause intestinal tumors. The Sox9 transcription factor is an interesting candidate as a key regulator of intestinal homeostasis because of its specific expression in ISC, Paneth cells and tuft cells. In addition, Sox9 is essential for the differentiation of Paneth cells since the loss of Sox9 in the mouse embryo (model Sox9LoxP / LoxP, Villin-Cre) leads to the absence of Paneth cells. First, we analysed the function of Sox9 in the adult intestinal epithelium using the inducible mouse model: Sox9LoxP / LoxP; Villin-CreERT2. We demonstrated that the deletion of Sox9 in adult Paneth cells leads to structural and functional alterations of Paneth cells, which induce alterations of bacterial diversity (dysbiosis). Dysbiosis is "sensed" by tuft cells that initiate a type 2 immune response. This study revealed the key role of Sox9 in adult Paneth cells to regulate intestinal homeostasis, thus preventing the establishment of a proinflammatory microbiota. Tuft cells, via their sensing function, are able to modulate mucosal immunity in response to a dysbiosis and thus participate in the formation of a vicious circle. In addition, we studied the biology of ISC, by integrating the contribution of Paneth cells properties that participate in the establishment of the niche. We analysed the properties of stem cells in a healthy context or during tumor initiation. Our data indicate that in a healthy context, Sox9 is required for the regulation of ISC fate, namely the balance between ISC self-renewal and differentiation. The mechanisms regulated by Sox9 involve cellular metabolism, a key player in the stem cells fate. Our work shows that an intact niche maintenance is necessary to control ISC fate. The deletion of Sox9 alters mitochondrial integrity and promotes mitochondrial ROS production that could modulate the ISC fate toward a differentiated state. In parallel, we demonstrated that Sox9 deletion concomitant with the acquisition of an initiating event such as the loss of function of the tumor suppressor gene Apc, affects the CSC and their cellular metabolism. The evaluation of the role of the Sox9 transcription factor in the control of metabolic homeostasis will provide a better understanding of the regulatory mechanisms in ISC biology, and eventually new therapeutic strategies targeting CSC might be proposed

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Cho, Julio Cesar. "Criblage aux petites molécules dans un modèle de cellules souches tumorales chez la drosophila." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066128.

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Abstract:

Cellules souches cancéreuses sont une sous-population des tumeurs qui sont capables de renouveler et générer les cellules différentiés qui font partie de la majorité de la tumeur. La recherche dans ce domaine a montré que ces cellules sont moins susceptibles à la chimiothérapie et elles sont capables de récapituler la maladie après échapper traitement. Ici nous décrivons un modèle tumoral chez l’intestine de la Drosophila qui partage plusieurs caractéristiques de la biologie des mammifères en ce qui concerne les cellules souches intestinales et le cancer. Nous avons aussi développé des nouvelles techniques qui nous permettent de cribler des petites molécules in vivo qui peuvent avoir des effets dans la croissance de la tumeur d’une façon quantitative et en haut débit. Nous avons trouvé des drogues qui ciblent des voies de signalisation spécifiques qui ont été confirmées par manipulation génétique des ces cibles putatives. Nous avons aussi trouvé des drogues approuvées pour thérapie, ce qui donne support au fait que notre modèle peut aboutir dans la découverte des nouvelles drogues pour le traitement chez l’homme. Cependant, le plus important c’est que nous avons trouvé qu’une partie de ces drogues ont provoqué une réaction secondaire non attendue dans le tissu normal, stimulant une surproliferation des cellules souches à travers de la voie de réponse inflammatoire. Cet information est directement lié au fait que nous avons utilisé un modèle in vivo, où nous sommes capables de observer l’impact des petites molécules dans la communication entre cellules souches et son niche, ce qui ne serait pas possible dans les criblages in vitro

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Bruschi, Marco. "DNA methylation dynamics and its functional impact during the early stages of intestinal tumorigenesis." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT066/document.

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Abstract:

Le cancer colorectal représente la deuxième cause de mortalité par cancer en France. Dans l’intestin, l’initiation et la progression tumorale sont corrélées à l’accumulation séquentielle de mutations génétiques et épigénétiques au niveau du compartiment de renouvellement de l’épithélium. Ces altérations ont pour conséquence une croissance incontrôlée de l’épithélium et, à terme, la formation de lésions cancéreuses. En tenant compte du nombre croissant de cas de cancers colorectaux, la découverte de facteurs de prédisposition de cette pathologie reste d’un intérêt majeur. Les données de séquençage du génome humain ne suffisant pas à expliquer la prévalence de la maladie à l’échelle de la population, nous nous intéressons aux mécanismes permettant le contrôle de l’expression de certains gènes : les mécanismes épigénétiques. Dans notre équipe nous disposons de modèles animaux génétiquement modifiés nous permettant d’étudier, dans des conditions proches de la pathologie humaine, les phases précoces de l’initiation tumorale. Ces souris, bien que génétiquement identiques, développeront pourtant un nombre de tumeurs intestinales très variable. En comparant les profils moléculaires de souris développant peu ou beaucoup de tumeurs intestinales, nous souhaitons mettre en évidence les facteurs épigénétiques mis en jeu pour expliquer cette différence de susceptibilité à la tumorigenèse. Pour ce faire, nous avons mis en place une stratégie visant à prélever un échantillon intestinal, par chirurgie, sur de jeunes souris qui ont ensuite été suivies jusqu’à l’âge adulte et à l’apparition des tumeurs. Cette stratégie innovante nous a permis de corréler les profils d'expression et de methylation d'ADN d’intestins développant peu ou beaucoup de tumeurs, ouvrant la possibilité de disposer de nouveaux marqueurs prédictifs quant aux chances de développer un cancer. Ces données sont complétées par une étude sur les conséquences de la perte du gène suppresseur de tumeur Apc, un gène couramment muté dans les cancers colorectaux humain. A l’aide de modèles de souris d’invalidation inductible, nous avons déterminé les conséquences de la perte d’Apc sur les profils de méthylation de l'ADN des cellules souches intestinales, et leur capacité à initier une tumeur. L’ensemble de ces différentes projets développés dans le cadre de ma thèse nous ont permis de mieux comprendre les mécanismes cellulaires liés à la prédisposition et à l’initiation tumorale et de proposer des nouvelles stratégies diagnostiques et d’évaluation du risque individuel
Cancer initiation and progression represent the outcome of the progressive accumulation of genetic and epigenetic alterations. Global changes in the epigenome are now considered as a common hallmark of malignancies. However, most of our present knowledge represents the result of the comparison between fully established malignancies and their surrounding healthy tissue. Such comparison is not informative about the epigenetic contribution to the very early steps of cancer onset. By performing DNA methylation and gene expression profiling of the intestinal epithelium of relevant in vivo models we aim at shedding light on the correlation between the interindividual epigenetic polymorphisms within the population and the relative risk to develop malignancies, and establish the existence of a molecular signature associated with an increased susceptibility to develop intestinal cancer. Our results confirm that a considerable degree in the variability associated to cancer susceptibility cannot be ascribed to major genetic changes and that such heterogeneity seems to correlate with distinct molecular profiles associated to classes of poorly or highly susceptible isogenic animals.We also investigated in vivo the timing at which the remodeling occur at the epigenomic scale by analyzing the alterations in the DNA methylation and gene expression profiles of intestinal stem cells upon the loss of the Apc gene, the most common genetic lesion associated with human colorectal cancer initiation. We found that the loss of function of Apc in the Lgr5-positive intestinal stem cell compartment is rapidly accompanied by a reprogramming of the DNA methylation profiles resulting in altered gene expression and impaired fate determination in those cells. The results show that part of the phenotype resulting from the constitutive activation of the Wnt pathway upon Apc loss is acquired via differential epigenetic regulation of key biological processes controlling the balance between self-renewal and differentiation. By using conditional genetic ex vivo models we found part of these oncogenic effects to be reversible via the modulation of the machinery responsible for de novo methylation of the DNA.Overall, this work confirms that the epigenetic remodeling is an early event in tumorigenesis that might even precede actual cell transformation. The functional impact of our findings on cancer initiation is currently under investigation

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Creff, Justine. "Etude des mécanismes impliqués dans le contrôle du destin des cellules souches intestinales et développement d'un modèle 3D d'épithélium intestinal." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30228.

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Abstract:

L'épithélium intestinal est un tissu complexe, hautement polarisé, organisé sous forme de cryptes et villosités. Les cellules souches intestinales résident au fond des cryptes où elles prolifèrent et se différencient tout en migrant vers le haut des villosités, ce qui permet le renouvèlement constant de l'épithélium tous les 3 à 5 jours. La maintenance de l'équilibre entre prolifération et différenciation est cruciale pour le développement et le maintien de l'intégrité tissulaire. Cet équilibre est supporté par le microenvironnement et l'organisation caractéristique de l'épithélium qui permet la compartimentation et la protection des cellules souches. Des altérations de ces dernières sont à l'origine d'anomalies du développement ainsi que de la transformation tumorale. L'étude des mécanismes impliqués dans la maintenance et dans la différenciation des cellules souches est donc essentielle pour mieux comprendre l'homéostasie tissulaire. p57/Kip2 est un inhibiteur de cycline/CDK et un potentiel suppresseur de tumeur. p57 est également le gène le plus fréquemment muté ou réprimé dans le syndrome de Beckwith-Wiedemann (BWS), caractérisé par des anomalies du développement et une prédisposition tumorale durant l'enfance. La génération d'un modèle de souris knock-in (p57CK-) dans lequel p57 ne lie plus les complexes cycline/CDK, a révélé que BWS résulte en partie de la perte de fonctions indépendantes des CDK de p57. Cette étude a également permis de mettre en évidence le rôle essentiel joué par p57 dans le développement intestinal, de manière indépendante de l'inhibition des CDK. Le premier objectif de ce projet de thèse a été d'étudier le rôle de p57 dans la maintenance des cellules souches intestinales. Deux types de cellules souches intestinales ont été décrites jusqu'à présent, les cellules souches prolifératives CBC, responsables du renouvèlement constant de l'épithélium et les cellules souches +4 dites de réserve, mobilisées en cas de dommages afin de régénérer le tissu. Nos données montrent que p57 est impliqué dans la maintenance des cellules souches +4 de manière indépendante de l'inhibition des CDK. Les souris p57KO présentent une augmentation de la prolifération dans les cryptes due à une amplification des cellules progénitrices et de ces cellules souches de réserve +4, alors que les CBC ne sont pas affectées. Nous avons montré que p57 est capable d'inhiber l'activité transcriptionnelle de Ascl2, un facteur de transcription crucial dans le maintien de la prolifération des cellules souches intestinales et nous avons identifié de nouveaux partenaires de p57 pouvant participer au complexe répresseur. Ainsi ces travaux ont permis d'identifier une nouvelle fonction de p57 dans les cellules souches intestinales au cours du développement et pourrait expliquer le rôle de p57 dans la tumorigénèse intestinale. Le deuxième objectif de ce travail a été de développer un nouveau modèle de culture pour l'étude des cellules souches intestinales. En effet, à l'heure actuelle, les études in vitro sont limitées à des modèles 2D ou des systèmes 3D de types organoïdes qui ne reconstituent pas complètement l'architecture 3D, le microenvironnement et la compartimentalisation présente au sein du tissu in vivo.[...]
The small intestine is a complex tissue with a crypt/villus architecture and high tissue polarity. Intestinal stem cells are located at the crypt bottom where they proliferate and differentiate while they migrate upward to the top of villi, allowing the constant renewal of the entire intestinal epithelium every 3 to 5 days. Compartmentalization in the crypt plays a key role in stem cell protection and maintenance, and this is supported by the microenvironment and tissue organization. The balance between stem cell proliferation and differentiation is necessary to maintain tissue integrity, and disruption of this balance leads to developmental anomalies and malignant transformation. Studying the mechanisms governing intestinal stem cells maintenance is therefore crucial to understand tissue homeostasis. p57Kip2 is a cyclin/CDKs inhibitor and a putative tumor suppressor. p57 is also the gene the most frequently mutated or silenced in Beckwith-Wiedemann syndrome (BWS), characterized by multiple developmental defects and tumor predisposition during childhood. Generation of knock-in mice expressing a mutant p57 (p57CK-) that cannot bind to cyclins and CDKs demonstrated that p57 exerts CDKs independent functions during development and that BWS is not entirely caused by loss of CDKs inhibition due to p57 inactivation. The first aim of this project was to investigate the role of p57 in the maintenance of intestinal stem cells. Two population of stem cells have been described in the intestine: proliferative crypt base columnar cells (CBCs), responsible of the constant renewal of the epithelium, and quiescent +4 stem cells, activated during regeneration after tissue damage. Our data shows that p57 is involved in maintaining the quiescence of the +4 reserve stem cells in a CDK independent manner. Indeed, p57KO mice exhibit an increased proliferation in the crypt caused by amplification of +4 stem cells and of the progenitor population (transit amplifying cells), while CBCs are not affected by loss of p57. Finally, our results show that p57 can inhibit Ascl2 transcriptional activity, and we identified new p57 partners that form this transcriptional repressor complex. This work could elucidate the role of p57 in intestinal tumorigenesis. The second aim of this project was to develop a new culture model to study intestinal stem cells. [...]

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Andriatsilavo, Rakoto Mahéva. "La régulation des cellules souches adultes intestinales de drosophila melanogaster : Comment SPEN influence un destin cellulaire." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066381/document.

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Abstract:

Les cellules souches adultes sont des cellules non différenciées, essentielles au le renouvellement constant de nos tissus. Elles produisent des cellules différenciées nécessaires au fonctionnement de nos organes, tout en maintenant un réservoir de cellules souches dans le tissu. Cet équilibre entre prolifération et différentiation cellulaire est crucial pour le maintien d’un état constant du tissu appelé homéostasie tissulaire. Entre identité « souche » et différenciation : Quels programmes génétiques contrôlent ces états ? Cette question suscite un intérêt majeur tant pour la recherche dans le domaine des cellules souches que pour les perspectives thérapeutiques qui en découlent. Dans cette optique, ce travail de thèse a permis de mettre en évidence un nouveau rôle du gène spen dans le contrôle des cellules souches intestinales chez Drosophila melanogaster. Une inactivation du gène spen est à l’origine d’une accumulation aberrante des cellules souches au sein de l’intestin de drosophile. La mise en place d’un protocole de purification par FACS des cellules souches, associé à un séquençage à grande échelle des ARN, a permis de mettre à jour les réseaux de gènes régulés par Spen dans les cellules souches. Ainsi, en combinant des techniques de génétique et d’analyses in vivo, ce travail montre que Spen est un facteur clé du processus de spécification des cellules souches intestinales et de la régulation de leur prolifération. Cette étude participe ainsi à la compréhension de la fonction moléculaire des protéines de la famille SPEN dans les cellules souches et les dérégulations à l’origine des pathologies auxquelles elles sont associées
Adult stem cells are non-differentiated cells that maintain tissue homeostasis by supplying differentiated cells while at the same time self-renewing. How is this balance between stem cell state and differentiated state controlled? This question became one of the major interests of the Stem cell research and Translation, mostly due to the potential therapeutic perspectives that it gives. Regarding this effort, this thesis work describes a new function of a gene call split-ends/spen in adult stem cell regulation in Drosophila intestine. SPEN familly is composed by essential genes, which codes conserved proteins from Plants to Metazoa. They are involved in key cellular processes such as cell death, differentiation or proliferation, and are associated with various molecular functions controlling transcriptional and post-transcriptional gene expression. We found that a spen inactivation in Drosophila intestine leads to an abnormal increase in adult stem cells. In this work, by combining genetics tools and in vivo stem cell analysis methods, we could show that Spen works as a key factor of intestinal stem cell commitment and plays a role in their proliferation control. How does genetics programs control cellular identity? In order to investigate the molecular signature of intestinal stem cells and progenitor cells knockdowned for spen, we combined genetics, cell sorting and mRNA sequencing analysis to uncovered Spen target genes regulated in intestinal stem cells. Here, we provide a new function of spen in adult stem cell regulation, which may also shed light on its mode of action in other developmental and pathological contexts

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Andriatsilavo, Rakoto Mahéva. "La régulation des cellules souches adultes intestinales de drosophila melanogaster : Comment SPEN influence un destin cellulaire." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066381.

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Abstract:

Les cellules souches adultes sont des cellules non différenciées, essentielles au le renouvellement constant de nos tissus. Elles produisent des cellules différenciées nécessaires au fonctionnement de nos organes, tout en maintenant un réservoir de cellules souches dans le tissu. Cet équilibre entre prolifération et différentiation cellulaire est crucial pour le maintien d’un état constant du tissu appelé homéostasie tissulaire. Entre identité « souche » et différenciation : Quels programmes génétiques contrôlent ces états ? Cette question suscite un intérêt majeur tant pour la recherche dans le domaine des cellules souches que pour les perspectives thérapeutiques qui en découlent. Dans cette optique, ce travail de thèse a permis de mettre en évidence un nouveau rôle du gène spen dans le contrôle des cellules souches intestinales chez Drosophila melanogaster. Une inactivation du gène spen est à l’origine d’une accumulation aberrante des cellules souches au sein de l’intestin de drosophile. La mise en place d’un protocole de purification par FACS des cellules souches, associé à un séquençage à grande échelle des ARN, a permis de mettre à jour les réseaux de gènes régulés par Spen dans les cellules souches. Ainsi, en combinant des techniques de génétique et d’analyses in vivo, ce travail montre que Spen est un facteur clé du processus de spécification des cellules souches intestinales et de la régulation de leur prolifération. Cette étude participe ainsi à la compréhension de la fonction moléculaire des protéines de la famille SPEN dans les cellules souches et les dérégulations à l’origine des pathologies auxquelles elles sont associées
Adult stem cells are non-differentiated cells that maintain tissue homeostasis by supplying differentiated cells while at the same time self-renewing. How is this balance between stem cell state and differentiated state controlled? This question became one of the major interests of the Stem cell research and Translation, mostly due to the potential therapeutic perspectives that it gives. Regarding this effort, this thesis work describes a new function of a gene call split-ends/spen in adult stem cell regulation in Drosophila intestine. SPEN familly is composed by essential genes, which codes conserved proteins from Plants to Metazoa. They are involved in key cellular processes such as cell death, differentiation or proliferation, and are associated with various molecular functions controlling transcriptional and post-transcriptional gene expression. We found that a spen inactivation in Drosophila intestine leads to an abnormal increase in adult stem cells. In this work, by combining genetics tools and in vivo stem cell analysis methods, we could show that Spen works as a key factor of intestinal stem cell commitment and plays a role in their proliferation control. How does genetics programs control cellular identity? In order to investigate the molecular signature of intestinal stem cells and progenitor cells knockdowned for spen, we combined genetics, cell sorting and mRNA sequencing analysis to uncovered Spen target genes regulated in intestinal stem cells. Here, we provide a new function of spen in adult stem cell regulation, which may also shed light on its mode of action in other developmental and pathological contexts

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Rezza, Amélie. "Étude de Musashi1, un marqueur putatif des cellules souches epitheliales intestinales chez la souris." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2009. http://www.theses.fr/2009ENSL0558.

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Abstract:

L'épithélium intestinal est constitué d'un compartiment différencié et d'un compartiment prolifératif, les cryptes. Ce tissu se renouvelle de façon rapide et continue grâce à la présence de cellules souches adultes dans les cryptes. Mon travail re thèse a porté sur l'étude d'un marqueur putatif de ces cellules souches épithéliales instestinales : Musashi 1 (Msi1). J'ai d'abord étudié la régulation et la fonction de Msi 1 dans l'épithélium intestinal chez la souris. Nous avons montré que l'expression de Msi1 est régulée par la voie Wnt, et que cette protéine peut activer les voies Wnt et Notch. Nous avons aussi mis en évidence le potentiel oncogénique de Msi1. Mon second axe d'étude a porté sur la caractérisation des cellules souches épithéliales intestinales chez la souris. Pour cela, nous avons généré des souris transgéniques exprimant la protéine fluorescente GFP sous le contrôle du promoteur de MSI1. Ce modèle a été validé et des études sont actuellement en cours
The intestinal epithelium is contitued of a differentiated compartment, and a proliferative compartment : the crypts. This tissu can self-renew continously and rapidly thanks to adult stem cells located at the bottom of the crypts. My work has focused on the study of a putaive intestinal epithelial stem cell marker : Musashi 1 (Msi1). First, i studied the regulation and function of Msi 1 in intestinal epithelium in the mouse. We have shown that Msi is regulated by Wnt pathway, and that it can activate Wnt and Notch signaling. Moreover, we have shown that Msi1 has tumor inducing properties. I have also generatd a mouse transgenic line, in order to characterize intestinal epithelial stem cells. These mice expres the fluorescent protein GFP uncer the control of Msi1 promoter. This model has been validated and studies are in process

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Al, Hayek Sandy. "Etude du rôle du gène ovo-svb dans le maintien et la différentiation des cellules souches intestinales chez la drosophile." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30216.

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Abstract:

L'intestin adulte est un organe très dynamique chargé des fonctions vitales. Bien que les cellules qui composent l'intestin soient quotidiennement perdues, l'homéostasie intestinale est maintenue tout au long de l'âge adulte grâce aux propriétés d'auto-renouvèlement et de différenciation des cellules souches intestinales (CSI). Dans ce travail nous montrons que le facteur de transcription OvoL/Shavenbaby (Svb) est nécessaire pour l'homéostasie intestinale des mouches adultes. Des travaux récents ont montré que Svb est d'abord traduit en tant qu'une longue protéine qui agit comme facteur répresseur de transcription (Svb-REP), puis post-traductionnellement transformé en facteur de transcription activateur plus court (Svb-ACT) en réponse aux petits peptides appelés Polished rice (Pri). Nous constatons que Svb est spécifiquement exprimé et transformé en isoforme activatrice dans les progéniteures intestinales adultes, c'est-à-dire les cellules souches intestinales et les entéroblastes (ISC/EB). Svb-ACT est nécessaire pour protéger les cellules souches de l'apoptose et suffisant pour favoriser leur prolifération. En effet, les tests d'épistasie génétiques révèlent que l'expression de Svb dans les CSI est activée par deux voies mitotiques principales, EGFR et Wnt. Nous avons identifié une région régulatrice de svb qui active son expression dans les CSI et les EB et démontré que son activité repose sur la liaison directe des effecteurs nucléaires des voies EGFR et Wnt. En outre, nous avons délimité un second enhancer de svb nécessaire pour l'induction de son expression dans les cellules différenciées absorbantes, les entérocytes (ECs). D'une manière intéressante on a constaté que c'est l'isoforme Svb-REP qui est exprimée et requise au sein des EC. Svb-REP induit la différenciation de l'EB en EC et est nécessaire pour maintenir la survie et la différenciation adéquate des ECs. Enfin, nous montrons que Svb-ACT est nécessaire à la croissance des tumeurs dérivées de la prolifération excessive des CSI et que Svb-REP est suffisant pour bloquer le comportement tumoral et conduire à la différenciation des CSI en EC. L'ensemble de nos données sur les mouches démontrent donc que l'expression contrôlée et la maturation du facteur de transcription OvoL/Svb jouent un rôle clé dans l'équilibre entre le maintien/prolifération des cellules souches et la différenciation des entérocytes dans l'intestin adulte
The adult gut is a highly dynamic organ in charge of vital functions. Although cells that make up the gut are daily lost, intestinal homeostasis is maintained throughout adulthood due to self-renewal and differentiation properties of intestinal stem cells (ISCs). Here we show that the OvoL/Shavenbaby (Svb) transcription factor is required for adult gut homeostasis in flies. Recent work has shown that Svb is translated as a large sized repressor (Svb-REP), and then post-translationally processed in a shorter activator (Svb-ACT) in response to small peptides called Polished rice (Pri). We find that Svb is specifically expressed and processed into the activator isoform in adult gut progenitors, i.e. intestinal stem cells and enteroblats (ISC/EB). Svb-ACT is required to protect stem cells from apoptosis, and sufficient to promote their proliferation. Indeed, genetic assays reveal that Svb expression in ISCs is activated by two main mitogenic pathways, EGFR and Wnt. We identified an enhancer driving svb expression in gut progenitors and demonstrate that its activity relies on the direct binding of nuclear effectors of the EGFR and Wnt pathways. In addition, we delineated a second svb enhancer driving expression in differentiated enterocytes (ECs). Strikingly, we find that this is the Svb-REP isoform that is expressed and required within ECs. Svb-REP induces the differentiation of EB to EC and is required to maintain proper differentiation and survival of ECs. Finally, we show that Svb-ACT is required for the growth of ISC-derived tumors and that Svb-REP is sufficient to override deregulated signaling pathways, blocking tumorous behavior and leading to enterocyte differentiation. Taken together, our data in flies therefore demonstrate that controlled expression and maturation of the OvoL/Svb transcription factor plays a key role in the balance between stem cell maintenance/proliferation and enterocyte differentiation in the adult gut

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Vieugué, Pauline. "Étude du rôle de la Nétrine-1 dans l'ontogénèse et le maintien de l'homéostasie de l'épithélium intestinal murin." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1283/document.

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Abstract:

L'épithélium intestinal adulte des mammifères est un tissu hautement organisé entièrement renouvelé tous les 5 à 7 jours, grâce à la présence de cellules souches intestinales (CSI). Localisées à la base des cryptes, les CSI sont capables de s'auto-renouveler et de générer l'ensemble des types cellulaires de ce tissu. Afin de préserver l'équilibre entre leur auto-renouvellement et leur différenciation, véritable garant de l'homéostasie de l'épithélium intestinal, les CSI résident dans un microenvironnement finement régulé, « la niche », leur procurant l'ensemble des signaux nécessaires à leurs fonctions. La Nétrine-1, molécule sécrétée et apparentée à la famille des Laminines, est exprimée dans l'environnement des cryptes intestinales, mais également au cours du développement intestinal. Initialement découverte pour son rôle dans le guidage axonal, cette protéine est à ce jour considérée comme une molécule pléïotropique impliquée dans divers processus physiologiques tels que la morphogénèse, la migration, l'adhésion cellulaire, la prolifération mais également pathologiques comme la tumorigénèse. Considérant ces observations nous nous sommes donc intéressés au rôle potentiel de la Nétrine-1 dans la régulation du compartiment souche intestinal adulte, ainsi que lors de l'ontogénèse intestinale. Dans une première partie, nous montrons qu'ex vivo la Nétrine-1 promeut la croissance des entéroïdes et régule l'expression génique de certains marqueurs spécifiques des CSI. Dans une seconde partie, nous montrons, grâce à la génération et caractérisation de nouveaux modèles murins, que la Nétrine-1 est impliquée dans le développement de l'épithélium intestinal grêle et que sa délétion conduit à un retard d'émergence des villi
The adult intestinal epithelium is a highly organized tissue, which is completely self-renewed every 5 to 7 days, due to a pool of multipotent intestinal stem cells (ISC). Located at the base of intestinal crypts, ISC have the ability to self- renew and to give rise to all epithelial intestinal cell types. To preserve the balance between their self-renewal and their differentiation, and therefore to maintain the epithelial tissue homeostasis, ISC reside in a tightly regulated microenvironment - called “niche”- that provides them all factors required for their functions. Netrin-1, a laminin-related secreted protein, is expressed in the microenvironment of the crypt, and is also expressed during intestinal development. Initially described as an axonal guidance cue, Netrin-1 is now considered as a pleiotropic molecule involved in many different processes such as morphogenesis, cell migration, cell adhesion, proliferation and also tumorigenesis. Based on these observations, we hypothesized that Netrin-1 could play a role in the maintenance of the adult intestinal stem cell compartment, and also in the intestinal ontogenesis. In a first part, we showed that Netrin-1 promotes the growth of enteroids ex vivo while regulating gene expression of specific intestinal stem cell markers. In the second part, we demonstrated, by using two novel genetically engineered mouse models, that Netrin-1 is involved in the embryonic development of the intestinal epithelium and that its deletion leads to a delay in villi emergence

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Di, Martino Patrick. "Caracterisation de facteurs impliques dans l'adhesion aux cellules epitheliales intestinales de souches de klebsiella pneumoniae responsables d'infections nosocomiales." Clermont-Ferrand 1, 1996. http://www.theses.fr/1996CLF1MM04.

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Kaci, Ghalia. "Caractérisation des propriétés anti-inflammatoires de souches commensales de Streptococcus salivarius." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01069898.

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Abstract:

Les bactéries commensales digestives jouent un rôle primordial dans l'homéostasie épithéliale et la santé de l'hôte, avec notamment un rôle modulateur du système immunitaire. Des effets bénéfiques dans le traitement des pathologies inflammatoires intestinales ont été caractérisés chez certaines souches de bactéries commensales. La compréhension de ces effets dans le maintien de l'homéostasie intestinale repose sur la connaissance des interactions entre les bactéries, l'épithélium intestinal et le système immunitaire muqueux. Streptococcus salivarius est l'un des premiers colonisateurs de la cavité buccale et du tractus digestif de l'homme. Cette bactérie a été utilisée comme modèle pour rechercher des mécanismes impliquée dans l'homéostasie.La recherche d'interactions entre des souches de l'espèce S. salivarius et les cellules humaines a été réalisée pour caractériser leurs éventuelles propriétés immunomodulatrices. Nous avons montré que les bactéries vivantes et les surnageants de cultures des souches de cette espèce modulent la réponse inflammatoire in vitro via un effet inhibiteur sur l'activation de la voie NF-B dans les cellules épithéliales intestinales (HT-29 et Caco-2) et les monocytes (THP-1). Cette modulation de l'inflammation a été confirmée par la capacité des surnageants bactériens à inhiber la sécrétion d'IL-8 par les cellules épithéliales. Ces surnageants agissent via une étape impliquant IB-, un inhibiteur du facteur NF-B. Ils inhibent la dégradation de la protéine IB- phosphorylée et diminuent ainsi la translocation nucléaire des composants NF-B. Nous avons également identifié et caractérisé un métabolite bactérien présent dans ces surnageants exerçant cette activité anti-inflammatoire. L'utilisation de ce métabolite et son isomère miment in vitro l'effet inhibiteur des surnageants sur l'activation de la voie NF-B dans les cellules épithéliales et les monocytes. Nous avons ainsi caractérisé un métabolite secrété par la bactérie commensale S. salivarius qui est capable d'inhiber une des voies centrales de signalisation impliquée dans la réponse inflammatoire intestinale. Enfin, une capacité anti-inflammatoire de S. salivarius a également été montrée dans un modèle murin d'inflammation digestive dans lequel les bactéries métaboliquement actives ont protégé les animaux de colites induites avec du TNBS. Ces travaux ouvrent la voie pour le développement d'applications thérapeutiques dans le traitement de pathologies inflammatoires de l'intestin basées sur ce composé actif ou l'utilisation de S. salivarius comme probiotique.

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Mourão, Larissa. "Unravelling the identity and fate of Notch1-expressing cells within intestinal tumours." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2017PA066586.pdf.

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Abstract:

Stem cells and cancer are inextricably linked and many tumours, including colorectal cancers, contain a small population of self-renewing cells, referred to as cancer stem cells (CSCs), able to give rise to proliferating but progressively differentiating cells that contribute to the cellular heterogeneity typical of solid tumours. Thus, the identification of CSCs and the factors that regulate their behaviour should have a profound impact on cancer treatment. Notch signalling controls the maintenance and differentiation of stem cells in several tissues, including the intestine, where it is essential for stem cells maintenance. Based on these premises, my work was aimed at identifying and characterising the cells that express the Notch1 receptor in intestinal tumours in vivo, with the objective of getting insights into the cellular hierarchy of colon cancer cells. We found that the Notch1 receptor is expressed in rare undifferentiated tumour cells that present self-renewal and multipotency in vivo, as they indefinitely give rise to marked differentiated tumour cells and fuel tumour growth. Our analysis on the transcriptomic profile of these cells confirmed our in vivo observations that Notch1+ tumour cells represent a specific population of highly proliferative tumour cells, expressing several, but not all, known markers of normal intestinal stem cells (ISCs). Indeed, their transcriptional signature highly correlates with normal ISCs. Given that the tumour cells we characterised appear not to carry Apc mutations, we hypothesise that during the earlies steps of tumourigenesis, normal Notch1+ ISCs are engulfed within the nascent tumour (in aberrant hyperproliferative crypts) and are able to grow and expand within this new ecosystem, as they are supported by extrinsic secreted growth factors from the neighbouring mutant cells. The concept that normal ISCs might contribute to tumour expansion highlights the complications that patients can encounter during treatment, since these cells share many features with their wild-type counterparts, making therapy deleterious to normal ISCs
Les cellules souches et le cancer sont inextricablement liés et de nombreuses tumeurs, y compris les cancers colorectaux, contiennent une petite population de cellules auto-renouvelables, appelées cellules souches cancéreuses (CSCs), capables de donner naissance à des cellules proliférantes mais progressivement différenciatrices qui contribuent à l'hétérogénéité cellulaire typique des tumeurs solides. Ainsi, l'identification des CSC et des facteurs qui régissent leur comportement devrait avoir un impact profond sur le traitement du cancer. Notch signale le contrôle le maintien et la différenciation des cellules souches dans plusieurs tissus, y compris l'intestin, où elles sont essentielles au maintien des cellules souches. Sur la base de ces prémisses, mes travaux visaient à identifier et caractériser les cellules qui expriment le récepteur Notch1 dans les tumeurs intestinales in vivo, dans le but de mieux comprendre la hiérarchie cellulaire des cellules cancéreuses du colon. Nous avons constaté que le récepteur Notch1 s'exprime dans de rares cellules tumorales indifférenciées qui se renouvellent et se multiplient in vivo, car elles donnent lieu indéfiniment à une différenciation marquée des cellules tumorales et à une croissance tumorale. Notre analyse du profil transcriptomique de ces cellules a confirmé nos observations in vivo selon lesquelles les cellules tumorales Notch1+ représentent une population spécifique de cellules tumorales hautement prolifératives, exprimant plusieurs marqueurs connus, mais pas tous, des cellules souches intestinales normales (CSI). En effet, leur signature transcriptionnelle est fortement corrélée avec les CSI normaux. Étant donné que les cellules tumorales que nous avons caractérisées ne semblent pas être porteuses de mutations Apc, nous supposons que durant les premières étapes de la tumorigénèse, les CSI normales Notch1+ sont englouties dans la tumeur naissante (dans des cryptes hyperprolifératives aberrantes) et sont capables de croître et de s'étendre dans ce nouvel écosystème, car elles sont soutenues par les facteurs de croissance extrinsèques des cellules mutantes voisines. Le concept selon lequel les CSI normaux pourraient contribuer à l'expansion tumorale met en évidence les complications que les patients peuvent rencontrer pendant le traitement, puisque ces cellules partagent de nombreuses caractéristiques avec leurs homologues de type sauvage, ce qui rend le traitement délétère pour les CSI normaux

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Jacob, Jean-Marie. "Role of subepithelial fibroblasts in the instestinal barrier." Thesis, Université de Paris (2019-....), 2019. http://www.theses.fr/2019UNIP7081.

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Abstract:

Les cellules mésenchymateuses sont des cellules non-hématopoïétiques, non-épithéliales et non-endothéliales présentes dans tous les organes. Elles contribuent à la structure des organes en synthétisant la matrice extracellulaire (MEC). En plus de leur rôle dans la synthèse de la MEC, un nombre croissant d’études au cours de ces vingt dernières années s’accordent sur le fait que les cellules mésenchymateuses (CM) jouent un rôle essentiel dans l’homéostasie de l’intestin. Cependant, le manque de marqueurs et d’outils spécifiques pour étudier ces cellules ont empêché une meilleure compréhension de leurs fonctions. La plupart des CMs intestinales expriment podoplanin (aussi connu sous le nom gp38), un marqueur des CMs des ganglions lymphatiques. En utilisant de nouveaux marqueurs et modèles murins pour étudier les CMs qui expriment le récepteur de la lymphotoxin-ß (LTßR), un récepteur impliqué dans l’interaction avec les cellules du système immunitaire, nous avons identifié différentes sous-population de CMs gp38+ avec des fonctions spécifiques dans l’homéostasie et l’immunité intestinale. En traçant génétiquement les CMs gp38+LTßR+ nous avons identifié un lignage spécifique de fibroblastes sous-épithéliaux qui expriment PDGFRα, appelé par la suite LTßR-SF. Nous avons montré que les ce lignage possède une fonction unique dans les premières semaines après la naissance. En effet, les LTßR-SFs se développent au moment du sevrage des souris de manière indépendante de la colonisation microbienne où ils promeuvent la maturation de la barrière intestinale, y compris la différentiation des cellules caliciformes et des cellules de Paneth qui protège l’intestin des bactéries, ainsi que le développement des cellules dendritiques CD103+CD11b+, qui régulent la tolérance intestinale. Les LTßR-SFs expriment un set de gènes essentiels pour l’homéostasie de l’épithélium et la régulation du système immunitaire tels que bmp4, sfrp3, dll1, vcam, aldh1a3 et cox1. Enfin, nous avons montré que la voie de signalisation de PDGFRα est nécessaire pour l’acquisition de ces fonctions par les LTßR-SFs. En conclusion, nos résultats montrent qu’une sous-population de CMs gp38+ joue un rôle essentiel dans le développement de la barrière intestinale au moment du sevrage en coordonnant la maturation de l’épithélium et du système immunitaire via la voie de signalisation de PDGFRα
Mesenchymal cells (MCs) are non-immune, non-epithelial and non-endothelial cells present in all organs. They contribute to the organ’s structure by producing extracellular matrix (ECM). In addition to their role as ECM-producing cells, increasing evidence suggests that they play an active role in intestinal homeostasis. However, the lack of specific markers and tools to investigate MCs hindered a deeper understanding of their function(s). In the intestine, a major fraction of MCs expresses podoplanin (also known as gp38) a marker for MCs in lymphoid organs. Using new markers and reporter mice to study MCs that express the Lymphotoxin-ß Receptor (LTßR), a receptor involved in the crosstalk with immune cells, we identified distinct subsets of gp38+ MCs with specific functions in intestinal homeostasis and immunity. Inducible lineage tracing of gp38+LTßR+ MCs identifies a specific lineage of PDGFRα+ mesenchymal cells located closely to epithelial cells. We show that the lineage of PDGFRα+ subepithelial fibroblasts derived from LTßR+ progenitors (LTßR-SF) has a unique function in the first few weeks after birth. Indeed, this specific lineage develops around weaning independently of microbial colonization, and promotes maturation of the epithelial barrier, including differentiation of Paneth and goblet cells, involved in bacterial protection, and development of CD103+CD11b+ dendritic cells, a specific subset of immune cells involved in intestinal tolerance. LTßR-SF overexpress a set of genes essential for epithelial homeostasis and immune regulation, including bmp4, sfrp3, dll1, vcam, aldh1a3 and cox1. We further show that PDGFRα signaling in LTßR-SF is required to imprint both epithelial and immune function. Taken together, our results show that a subset of gp38+ MCs derived from LTßR+ progenitors plays an essential role in intestinal barrier development at weaning, by coordinating immune and epithelial maturation through PDGFRα signaling

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Lamarthee, Baptiste. "L'interleukine-22 dans la maladie du greffon contre l'hôte après allogreffe de cellules souches hématopoïétiques." Thesis, Besançon, 2014. http://www.theses.fr/2014BESA0006.

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Abstract:

La maladie du greffon contre l’hôte (GVHD) reste la complication majeure de l’allogreffe de cellules soucheshématopoïétiques (allo-CSH). La GVHD résulte de l’activation de la réponse immunitaire et de la reconnaissanced’alloantigènes par les lymphocytes T (LT) du donneur, entrainant ainsi des lésions tissulaires principalement auniveau de la peau, des intestins et du foie. L’interleukine-22 (IL-22) est une cytokine sécrétée par les LT Th1,Th17 et les cellules de l’immunité innée (ILC). Compte tenu des propriétés de l’IL-22 dans les tissus cibles de laGVHD, nous avons évalué sa contribution dans la physiopathologie de la maladie à l’aide de modèlesexpérimentaux murins. Il apparaît que les souris qui reçoivent des lymphocytes T invalidés pour l’IL-22développent une maladie moins sévère, et leur mortalité est diminuée. L’IL-22 issue du greffon participe donc à lasévérité de la GVHD en favorisant l’inflammation systémique, mais aussi locale au niveau des organes cibles. Deplus, dans les intestins, l’IL-22 agit en synergie avec les interférons de type I pour amplifier l’inflammation de typeTh1 au cours de la GVHD. Chez l’homme, la GVHD est associée à une modification du microbiote intestinal.Nous avons montré que l’absence d’IL-22 semble favoriser la colonisation de lactobacilles au détriment declostridiums, ce qui pourrait également participer à la diminution de la GVHD intestinale. Enfin, nous avonsmontré que l’effet anti-tumoral est préservé malgré l’absence d’IL-22. Ces résultats permettent donc d’envisagerde nouvelles perspectives thérapeutiques dans le traitement de la GVHD
Graft-versus-host disease (GVHD) is still the major complication after allogeneic stem cell transplantation. GVHDresults from the activation of the immune response and the recognition by donor T cells of alloantigens leading totissue injury, especially in skin, gut and liver. Interleukin-22 (IL-22) is a cytokine secreted by CD4+ T cells Th1 andTh17 but also by innate lymphoid cells (ILC). Given that IL-22 functions in the GVHD target tissues, weinvestigated its contribution in GVHD physiopathology using mouse experimental models. We showed that IL-22deficiency in donor cells reduced the severity of GVHD by limiting systemic and local inflammation. Moreover, inthe large intestine, IL-22 acts in synergy with type I interferon to increase Th1-like inflammation. In humans,GVHD severity is associated with microbiotal modification in the intestine. We demonstrated that IL-22 deficiencyin donor cells seems to favor lactobacillus colonization instead of clostridium. These changes of microbiotacomposition may reduce the severity of intestinal GVHD. Finally, we showed that the antitumor effect is preservedeven in absence of IL-22 donor cells. Overall, our data support the design of new clinical approaches aiming totarget IL-22 pathways in GVHD patients

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Che, Thi Cam Ha. "Effets des cellules souches mésenchymateuses sur la cancérogenèse colique chimio-induite chez le rat." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077147.

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Abstract:

Le but de ce travail était de montrer dans un modèle animal l'innocuité d'un traitement de thérapie cellulaire pour la réparation des tissus dans un contexte de cancer. Nous avons choisi le modèle de carcinogénèse colique induite chez le rat par instillations intra-rectales de MNNG (N-Méthyl-N'-Nitro-N-Nitrosoguanidine). Dans le côlon, la MNNG induit une augmentation de l'épaisseur de la muqueuse ainsi que des taux de MCP-1, de l'IL-6 et de la fibronectine. Nous avons caractérisé les tumeurs obtenues (1) in vivo par endoscopie et tomographie à émission de positrons (TEP) (2) après autopsie par histologie immunohistologie et dosage ELIS A. Dans ce modèle, nous avons étudié l'influence de CSM-GFP (purifiées à partir de moelle osseuse de rats transgéniques pour la GFP) injectées par voie veineuse 4 et 6 semaines après le début du traitement à la MNNG. Les CSM-GFP ont été identifiées par immunofluorescence dans le chorion des côlons 6 jours après injection, mais pas aux temps tardifs. Trente-deux semaines après traitement à la MNNG, le nombre de rats porteurs de tumeurs était significativement plus faible dans le lot de rats injectés avec des CSM-GFP. Ce résultat était confirmé après 52 semaines. Par ailleurs, les CSM accentuent l'effet de la MNNG sur l'épaisseur du côlon, et en particulier de l'épithélium, suggérant une intensification du processus de réparation et de prolifération après agression par le carcinogène. Les résultats suggèrent une action précoce mais durable des CSM, Notre hypothèse est que les CSM favorisent le rétablissement d'un micro-environnement favorable après l'agression de la muqueuse par le carcinogène, freinant ainsi le processus de cancérisation
The aim of this work was to evaluate in an animal model the harmlessness of cell therapy for tissue repair in a cancer environment. For that purpose, we induced colon carcinogenesis by intrarectal instillations of MNNG (N-Methyl-N'-Nitro-N-Nitrosoguanidine) in the rat. The MNNG induce an increase in the thickness of colon mucosa, as well as of the content in MCP-1, IL-6 and flbronectin. We have characterized the tumors (1) in vivo by endoscopy and PET scanning, (2) after autopsy by histology and immunohistology and ELIS A assay of proteins. In this model, we studied the influence of mesenchymal stem cells (MSC) obtained from bone marrow of rats transgenic for fluorescent protein GFP. MSC were injected intraveinously 4 and 6 weeks after initiating MNNG treatment of rats. The MSC-GFP were traced by immunofluorescence and identified in the chorion of colonic epithelium 6 days after injection, but not thereafter. Thirty-two weeks after MNNG treatment, the number of rats bearing tumors was significatively lower in the MSC-treated batch, as compared to MNNG alone. This resuit was confirmed after 52 weeks. On the other hand, MSC injections increased the effect of MNNG on the thickness of mucosa, especially epithelium, suggesting an intensification of tissue repair process after the attack by the carcinogen. The results suggest an early but ongoing action of MSC. Our hypothesis is that MSC contribute to thé restoration of a favourable micro-environment after mucosa lesion by MNNG therefore slowing cancer development

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Levy, Antonin. "Impact of microbiota on intestinal stem cells survival after irradiation." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC321.

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L'épithélium intestinal est un tissu à renouvellement rapide impliquant l’activité de cellules souches intestinales (CSIs) identifiées par le marqueur LGR5. L'épithélium intestinal doit faire face à des agressions continues en relation avec ses fonctions digestives et de barrière. Le microbiote intestinal, y compris les agents pathogènes et les bactéries commensales, influence l'intégrité et la physiologie de l'épithélium intestinal. L'interaction des molécules dérivées du microbiote avec les récepteurs immunitaires innés de l'hôte est nécessaire à l'homéostasie intestinale et son rôle est encore plus important dans des conditions de stress, en particulier celles induisant un fort stress oxydatif. Les CSIs LGR5+ expriment le récepteur immunitaire inné cytosolique NOD2. Le ligand de NOD2, le muramyl-dipeptide (MDP), un motif du peptidoglycane commun à toutes les bactéries, favorise la survie des CSIs suite à un stress oxydatif, autrement mortel. Cependant, les mécanismes de protection sous-jacents demeurent encore inconnus. L'exposition de souris axéniques ou conventionnelles aux rayonnements ionisants conduit à différents résultats. Cependant, les mécanismes conférant la radiorésistance des souris axéniques sont mal compris. Des données préliminaires de notre groupe ont indiqué que les CSIs axéniques sont résistantes aux dommages induits par la chimiothérapie, suggérant que le microbiote pourrait être impliqué dans l'initiation de la sensibilité des CSIs aux agents générant un stress oxydatif. Afin de caractériser l'interaction microbiote-CSIs après irradiation ionisante, nous avons utilisé des modèles murins in vivo et in vitro (culture d’organoïde intestinaux). Nous avons constaté qu’après irradiation in vitro (i) la transcription de Nod2 était augmentée dans les CSIs et (ii) que le MDP favorisait spécifiquement la protection des CSIs. Nous avons ensuite montré que l'addition du MDP induisait une forte diminution des espèces réactives de l’oxygène (ROS) totales et mitochondriales au sein des CSIs après irradiation. Les CSIs LGR5+ présentent une activité mitochondriale élevée et les mitochondries sont une source majeure de ROS. Nous avons démontré que la mitophagie intrinsèque aux CSIs, un mécanisme important pour l’homéostasie, est activée par le MDP, ce qui suggère un rôle pour son récepteur NOD2. De plus, les organoïdes dépourvus d’une protéine impliquée dans l’autophagie (ATG16L1 KO) ne bénéficiaient pas de la protection du MDP après irradiation in vitro. La cytoprotection médiée par le MDP a cependant pu être restaurée dans le contexte ATG16L1 KO en ajoutant un agent antioxydant. Nous avons également confirmé des défauts dans le processus de mitophagie chez les organoides de souris NOD2 KO. Ces résultats permettent une meilleure compréhension des mécanismes de cytoprotection induits par le MDP et soulignent les liens entre NOD2 et autophagie.Nous avons également démontré la radiorésistance relative des cryptes des souris axéniques, comparativement aux souris témoins in vivo. De plus, les organoides de souris axéniques conservaient leur résistance relative aux rayonnements ionisants par rapport aux organoides de souris conventionnelles. Le niveau basal de ROS était plus faible dans les CSIs des animaux axéniques par rapport aux souris conventionnelles. Nous avons particulièrement montré que l'expression de la sous-unité NADPH oxydase 1 (Nox1) est régulée par le microbiote au sein des CSIs. Par conséquent, l'activation de récepteurs de reconnaissance de motifs moléculaires (PRR) est impliquée dans l’activation de Nox1 par le microbiote.Nos données suggèrent que le microbiote joue un double rôle sur les CSIs: il régule la machinerie ROS, permettant par exemple aux CSIs de répondre aux agents pathogènes et exerce un effet cytoprotecteur après une agression
The intestinal epithelium is a fast self-renewing tissue implicating an active intestinal stem cells (ISCs) pool uniquely identified by the LGR5 marker. The gut epithelium needs to cope with continuous stressors in relation with its digestive and barrier functions. The gut microbiota, including pathogens and commensal bacteria, influences the integrity and physiology of the gut epithelium. The interaction of microbiota-derived molecules with host innate immune receptors is required for gut homeostasis and its role is even more important upon stress conditions, particularly those inducing strong oxidative stress. LGR5+ ISCs express the cytosolic innate immune sensor NOD2. The NOD2 ligand muramyl-dipeptide (MDP), a peptidoglycan motif common to all bacteria, promotes ISCs survival over an otherwise lethal oxidative stress-mediated signal. Yet, the underlying protective mechanisms remained unknown. Exposure of axenic or conventional mice to ionizing radiation leads to different outcomes. Axenic animals display less radiation enteritis than their conventional counterparts. However, the mechanisms conferring radioresistance to axenic mice are poorly understood. Preliminary data from our group indicated that axenic-ISCs are resistant to chemotherapy-induced damages, suggesting that the microbiota might be involved in initiating the sensitivity of ISCs to oxidative-stress generating agents.To characterize the microbiota-ISCs interaction after ionizing radiation, we used both in vivo and in vitro (mini-gut organoid culture) mice models. We found that, following irradiation in vitro, (i) Nod2 transcription was increased in ISCs and (ii) MDP specifically promoted ISCs protection. We then showed that the addition of MDP induced a strong reduction of total and mitochondrial reactive oxygen species (ROS) within ISCs after irradiation. LGR5+ ISCs display high mitochondrial activity and mitochondria are the richest source of ROS. We demonstrated that ISCs-intrinsic mitophagy, an important mechanism for ISCs homeostasis, is activated by MDP, suggesting a role for its receptor NOD2. Moreover, organoids lacking autophagy protein 16 (ATG16L1 KO) did not benefit from MDP cytoprotection following irradiation in vitro. MDP-mediated cytoprotection, however, could be restored in the ATG16L1 KO context by adding a ROS-scavenging agent. We also confirmed defects in the mitophagy process in organoids from NOD2 KO mice. These findings elucidate the mechanisms of cytoprotection induced by MDP and highlight the NOD2-autophagy links. We also showed the relative radioresistance of crypts in axenic animals, compared to control mice in vivo. Additionally, organoids from axenic mice were relatively resistant to ionizing radiation in comparison with organoids from conventional mice. On the other hand, organoids from conventionalized mice (axenic mice displaced in conventional animal facilities) and antibiotic-treated mice were not relatively radioresistant. Basal level of ROS in the gut epithelium was reduced in axenic animals. We confirmed transcriptional differences in the activation of the ROS-producing machinery in ISCs from axenic mice (at basal level and after irradiation), as compared to control mice. We particularly showed that expression of the NADPH oxidase 1 subunit (Nox1) is regulated by the microbiota within ISCs. Hence, specific pattern recognition receptors activation is implicated in Nox1 priming by the microbiota.Our data suggest that the microbiota plays a dual role on ISCs: it regulates the ROS machinery, for instance allowing ISCs to respond to pathogens and it exerts a cytoprotective effect after aggression. These findings open the way to dissect additional molecular pathways involved in ISCs homeostasis and to new prospects for translation into clinical practice

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Leguillier, Teddy. "Etude de l'implication du gène Omcg1 dans le maintien de l'intégrité du génome." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066157.

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Abstract:

Le laboratoire a montré qu’Omcg1 est impliqué dans la régulation du cycle cellulaire au cours du développement embryonnaire précoce. Afin de caractériser plus finement la fonction d’Omcg1, nous avons généré des modèles murins et cellulaires dans lesquels l’expression du gène peut être modulée. Dans les fibroblastes embryonnaires, nous avons montré qu’Omcg1 est essentiel pour la progression en phase S. L’inactivation du gène entraîne la mort des cellules due à l’apparition de cassures double-brin consécutives à l’arrêt des fourches de réplication. De plus, nous avons montré que des cellules ES qui surexpriment Omcg1 survivent mieux à une exposition aux rayons UV. Ces données suggèrent qu’Omcg1 est impliqué dans la réponse aux dommages à l’ADN. Chez l’Homme, des mutations affectant ces voies ont été associées à des maladies caractérisées par une instabilité génétique et une rupture de l’homéostasie. A l’aide d’une approche d’inactivation conditionnelle, j’ai montré qu’Omcg1 participe à l’homéostasie de l’épithélium intestinal. L’absence d’Omcg1 se traduit par une atteinte sévère de l’intestin et la mort rapide des individus. Les progéniteurs intestinaux présentent des figures de mitose anormales puis meurent en apoptose, entraînant la destruction rapide des cryptes. De manière intéressante, un phénotype similaire est observé dans des cellules ES déficientes pour Omcg1, à savoir une mort rapide des cellules précédée d’anomalies en mitose. Dans ces cellules, nous avons montré que le point de contrôle en réponse aux dommages à l’ADN est altéré. L’ensemble de ces observations suggère qu’Omcg1 est un acteur important pour le maintien de l’intégrité du génome chez la souris

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Mourão, Larissa. "Unravelling the identity and fate of Notch1-expressing cells within intestinal tumours." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066586/document.

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Stem cells and cancer are inextricably linked and many tumours, including colorectal cancers, contain a small population of self-renewing cells, referred to as cancer stem cells (CSCs), able to give rise to proliferating but progressively differentiating cells that contribute to the cellular heterogeneity typical of solid tumours. Thus, the identification of CSCs and the factors that regulate their behaviour should have a profound impact on cancer treatment. Notch signalling controls the maintenance and differentiation of stem cells in several tissues, including the intestine, where it is essential for stem cells maintenance. Based on these premises, my work was aimed at identifying and characterising the cells that express the Notch1 receptor in intestinal tumours in vivo, with the objective of getting insights into the cellular hierarchy of colon cancer cells. We found that the Notch1 receptor is expressed in rare undifferentiated tumour cells that present self-renewal and multipotency in vivo, as they indefinitely give rise to marked differentiated tumour cells and fuel tumour growth. Our analysis on the transcriptomic profile of these cells confirmed our in vivo observations that Notch1+ tumour cells represent a specific population of highly proliferative tumour cells, expressing several, but not all, known markers of normal intestinal stem cells (ISCs). Indeed, their transcriptional signature highly correlates with normal ISCs. Given that the tumour cells we characterised appear not to carry Apc mutations, we hypothesise that during the earlies steps of tumourigenesis, normal Notch1+ ISCs are engulfed within the nascent tumour (in aberrant hyperproliferative crypts) and are able to grow and expand within this new ecosystem, as they are supported by extrinsic secreted growth factors from the neighbouring mutant cells. The concept that normal ISCs might contribute to tumour expansion highlights the complications that patients can encounter during treatment, since these cells share many features with their wild-type counterparts, making therapy deleterious to normal ISCs
Les cellules souches et le cancer sont inextricablement liés et de nombreuses tumeurs, y compris les cancers colorectaux, contiennent une petite population de cellules auto-renouvelables, appelées cellules souches cancéreuses (CSCs), capables de donner naissance à des cellules proliférantes mais progressivement différenciatrices qui contribuent à l'hétérogénéité cellulaire typique des tumeurs solides. Ainsi, l'identification des CSC et des facteurs qui régissent leur comportement devrait avoir un impact profond sur le traitement du cancer. Notch signale le contrôle le maintien et la différenciation des cellules souches dans plusieurs tissus, y compris l'intestin, où elles sont essentielles au maintien des cellules souches. Sur la base de ces prémisses, mes travaux visaient à identifier et caractériser les cellules qui expriment le récepteur Notch1 dans les tumeurs intestinales in vivo, dans le but de mieux comprendre la hiérarchie cellulaire des cellules cancéreuses du colon. Nous avons constaté que le récepteur Notch1 s'exprime dans de rares cellules tumorales indifférenciées qui se renouvellent et se multiplient in vivo, car elles donnent lieu indéfiniment à une différenciation marquée des cellules tumorales et à une croissance tumorale. Notre analyse du profil transcriptomique de ces cellules a confirmé nos observations in vivo selon lesquelles les cellules tumorales Notch1+ représentent une population spécifique de cellules tumorales hautement prolifératives, exprimant plusieurs marqueurs connus, mais pas tous, des cellules souches intestinales normales (CSI). En effet, leur signature transcriptionnelle est fortement corrélée avec les CSI normaux. Étant donné que les cellules tumorales que nous avons caractérisées ne semblent pas être porteuses de mutations Apc, nous supposons que durant les premières étapes de la tumorigénèse, les CSI normales Notch1+ sont englouties dans la tumeur naissante (dans des cryptes hyperprolifératives aberrantes) et sont capables de croître et de s'étendre dans ce nouvel écosystème, car elles sont soutenues par les facteurs de croissance extrinsèques des cellules mutantes voisines. Le concept selon lequel les CSI normaux pourraient contribuer à l'expansion tumorale met en évidence les complications que les patients peuvent rencontrer pendant le traitement, puisque ces cellules partagent de nombreuses caractéristiques avec leurs homologues de type sauvage, ce qui rend le traitement délétère pour les CSI normaux

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Godart, Matthias. "Interactions fonctionnelles entre voies signalétiques intrinsèques et voie des hormones thyroïdiennes dans les cellules souches et progéniteurs de l'épithélium intestinal." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1138.

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Les hormones thyroïdiennes (HTs) contrôlent plusieurs aspects du développement et de l’homéostasie intestinale. Elles agissent via des récepteurs nucléaires (TRs), facteurs de transcription modulés par la T3. Le paradigme est la métamorphose des amphibiens où elles sont responsables du remodelage du tube digestif et de l’émergence des cellules souches (Ishizuya-Oka et al, 2009). Des études précédentes ont montré que les HTs jouent un rôle fondamental en régulant la balance entre prolifération et différenciation des précurseurs épithéliaux murins. Du point de vue moléculaire, le récepteur nucléaire TRα1 contrôle plusieurs gènes du cycle cellulaire/prolifération ainsi que les voies de signalisation Wnt et Notch (rev. in Sirakov et al, 2104; Skah et al, 2017). En accord avec ces fonctions, l’expression ciblée de TRα1 dans l’épithélium intestinal (souris vil-TRα1) est suffisante pour induire des cryptes aberrantes, hyper-prolifératives et confère une sensibilité accrue au programme de tumorigénèse intestinale dépendant de la mutation dans le gène Apc (vil-TRα1/Apc+/1638N mice) (Kress et al, 2010). Le but de mon travail a été d’étudier le contrôle des cellules souches intestinales, dépendant des HTs/TRs. En effet, j’ai utilisé des souris Lgr5-EGFP-ires-CreERT2 permettant de traquer, trier et cibler les cellules souches (Barker et al, 2007) que j’ai croisées avec le modèle murin inductible au tamoxifène TRα1-LOF (Loss-of-function) (Quignodon et al, 2007). J’ai étudié les effets de l’altération de la voie HTs/TRα1 in vivo et dans des organoïdes intestinaux (ex vivo). Nos résultats indiquent que les HTs et la modulation de l’expression ou de l’activité de TRα1 affectent rapidement et fortement les cellules souches intestinales. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives dans l’étude des signaux dépendants des HTs/ TRα1 dans la physiopathologie des cellules souches intestinales
Thyroid hormones (THs) control several aspects of gut development and homeostasis. They act through the thyroid hormone nuclear receptors (TRs) that are T3-modulated transcription factors. The paradigm is the amphibian metamorphosis, where they are responsible for gut remodeling and emergence of the stem cells (Ishizuya-Oka et al, 2009). In previous studies we showed that THs play a fundamental role in regulating the balance between cell proliferation and cell differentiation of the murine intestinal epithelial precursors. From a molecular point of view the nuclear receptor TRα1 controls several proliferation/cell-cycle genes as well as the Wnt and Notch pathways (rev. in Sirakov et al, 2104; Skah et al, 2017). In accordance with these functions, targeted expression of TRα1 in the intestinal epithelium (vil-TRα1 mice) is sufficient to induce aberrant and hyper-proliferative crypts and confers increased susceptibility to Apc-mutation dependent intestinal tumorigenic program (vil-TRα1/Apc+/1638N mice) (Kress et al, 2010). The aim of my work was to study TH- and TRα1-dependent control of intestinal stem cells. Indeed, I used the Lgr5-EGFP-ires-CreERT2 mice enable tracking, sorting and targeting the stem cells (Barker et al, 2007) crossed with tamoxifen inducible TRα1 loss-of-function (Quignodon et al, 2007) mouse model (TRα1-LOF). I studied the effect of TH/TRα1 alteration in vivo and in intestinal organoids (ex vivo). In conclusion, our results indicate that HTs and modulating TRα1 expression or activity have a rapid and strong effect on the intestinal stem cells. This work opens a new perspective in the study of TH/TRα1-dependent signal on the physiopathology of the intestinal stem cells

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Hueso, Thomas. "Impact et conséquences de l’atteinte de la barrière intestinale au cours du traitement des leucémies aiguës myéloïdes." Thesis, Lille 2, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL2S020.

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Abstract:

La chimiothérapie d’induction et de consolidation suivie d’allogreffe de cellulessouches hématopoïétiques (allo-CSH) constitue le traitement de référence de la plupartdes leucémies aiguës myéloblastiques (LAM). Ces fortes doses de chimiothérapies sontresponsables d’une atteinte de la barrière intestinale à l’origine de complicationsinfectieuses et immunologiques, telles que la réaction aiguë du greffon contre l’hôte (GvH).Dans un premier temps l’objectif était d’évaluer au cours d’une étudetranslationnelle, l’impact et les conséquences de cette chimiothérapie d’induction sur labarrière intestinale. Pour cela, nous avons évalué sur une série de 15 patients atteints deLAM, les paramètres cliniques, biologiques (citrulline plasmatique et acide gras à chainecourte dans les selles) et microbiologiques (qPCR et séquençages des fèces) avant lachimiothérapie d’induction (T0), pendant la phase d’aplasie (T1) et après la sortie d’aplasie(T2). Tous les patients ont présenté une fièvre et ont nécessité l’administrationd’antibiotiques à large spectre après la chimiothérapie. Une septicémie à E. coli estsurvenue chez 26 % d’entre eux. Leur citrulline s’est effondrée à T1 avant de se normaliserprogressivement à T2. Il existait une diminution de la diversité α et β à T1 qui persistait àT2 avec une diminution de la plupart de populations bactériennes, exceptées pour lesentérobactéries, les entérocoques et les lactobacilles.Cette chimiothérapie d’induction a ensuite été adaptée pour pouvoir êtreadministrée, sans ajout d’aucun antibiotique, à des souris sauvages (WT) et à des souristransgéniques dont le mucus intestinal est renforcé (Tg222) afin d’évaluer : i. lesdommages intestinaux (citrulline plasmatique et analyse des coupes histologiques d’iléonavec marquage de l’apoptose (TUNEL) et de la prolifération cellulaire (PCNA)); ii. lemicrobiote adhérent iléale (qPCR et séquençage des fragments d’iléon) ; iii.. latranslocation intestinale de Salmonella (S) Typhimurium administrée par gavage oral. Chezces souris, la chimiothérapie provoquait une baisse de l’ensemble des lignées sanguines,de la citrulline et une atteinte iléale avec augmentation de l’apoptose, de la prolifération cellulaire et une baisse du nombre de cellules en gobelets. Trois jours après la fin de lachimiothérapie, on constatait une meilleure réparation tissulaire, avec un taux de citrullineet une diversité α plus élevés chez les souris Tg222 comparé aux souris WT. Les Tg222étaient également moins sensibles à la translocation intestinale à S. Typhimurium.Dans un second temps, la citrulline plasmatique et la réactivité des macrophages(issus de monocytes circulants) ont été étudiés après stimulation in vitro par différentsdérivés microbiens, sur une série de patients, avant que ne soit débuté leurconditionnement d’allo-CSH. Dans cette étude, une citrulline basse et l’augmentation de lasécrétion d’IL-6 et d’IL-10 par les macrophages avant la greffe étaient prédictifs de lasurvenue d’une GvH après la greffe.Une étude d’une cohorte sur 191 patients a confirmé qu’une citrulline pré-greffebasse (< 26 μmol/l) constituait un facteur de risque indépendant de survenue d’une GvHdigestive sévère et de mortalité précoce [...]
Induction chemotherapy with consolidation followed by allogeneic stem celltransplantation (allo-SCT) remains the standard of care in patients with acute myeloidleukemia (AML). But, high dose chemotherapy is responsible for intestinal impairmentresponsible for complications such as septicemia and Graft vs. Host disease (GvH) afterallo-SCT. The aim of this work was to investigate the specific impact and consequences ofinduction chemotherapy on intestinal barrier in case of AML.First of all, we investigated on 15 patients with AML, clinical, biological (citrullineand short-chain fatty acid) and microbial (qPCR and sequencing on feces) parametersbefore induction chemotherapy (T0), during aplasia (T1) and after hematological recovery(T2). An induction chemotherapy model was designed in a mouse model (Wt mice) withoutantibiotics and in a transgenic model able to release in intestinal lumen a recombinantprotein strengthening mucosal layer (Tg222). Intestinal damage was investigated withplasmatic citrulline level, terminal ileum mucosa analysis on histological slides withapoptosis (TUNEL) and cellular proliferation (PCNA) staining. Adherent microflora wasassessed with qPCR and sequencing on ileum section. Intestinal translocation wasassessed after oral gavage of Salmonella (S). Typhimurium. The fifteen patients hadneutropenic fever and received broad-spectrum antibiotics after chemotherapy completion.Septicemia with E. coli was diagnosed in 26 % of patients. Plasma citrulline level collapsedat T1 and reached normal value at T2. The alpha and beta diversity decreased significantlyand remained low at T2 with a decrease of all bacteria except for enterobacteria,enterococcus and lactobacillus. In mouse model, chemotherapy induced a transientdecrease of all blood counts, and citrulline level. We observed also a terminal ilealimpairment depicted by the increase of apoptosis and PCNA staining and a decrease ofgoblet cells. Three days after the chemotherapy completion, we observed a higher tissuerepair, citrulline level and a preserved alpha diversity in Tg222 mice compared to Wt mice.Intestinal translocation of S. Typhimurium was also lower than in Wt mice.Secondly, plasmatic citrulline level and in vitro macrophage reactivity wereassessed after microbial stimulation with (PAMP) in patients before allo-SCT procedure.Then, the plasma citrulline level as a predictive surrogate marker of GvH was investigatedin a large cohort of patients. Before allo-SCT procedure, a low citrulline level and anincrease of IL-6 and IL-10 released by macrophages were predictive of GvH. A large studywith 191 patients confirmed that a low citrulline level before allo-SCT procedure was anindependent risk factor of intestinal GvH.Intestinal impairment during induction chemotherapy was responsible for a transientepithelial impairment and prolonged dysbiosis leading to bacterial colonization andtranslocation. Before conditioning regimen, a low citrulline level and increased macrophagereactivity reflect sub-clinical damage and are predictive of GvH after allo-SCT procedure. Inmice, mucosal layer strengthening as a proof of concept may enhance tissue repair,maintain microbial diversity and could limit bacterial translocation after high dosechemotherapy

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Giethlen, Colette. "Etude de la régulation transcriptionnelle de la différenciation des cellules entéroendocrines dans un modèle d'organoïde intestinal humain." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAJ002.

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Les cellules entéroendocrines sécrétrices d’hormones représentent 1% de l’épithélium intestinal mais sont des régulateurs essentiels du métabolisme énergétique et l’altération de leur différenciation provoque de graves pathologies métaboliques. Leur différenciation est régie par une cascade de régulations transcriptionnelles qui est encore peu décrite, particulièrement chez l’homme. L’objectif de ce projet de thèse était d’évaluer l’implication de plusieurs facteurs de transcription préalablement identifiés chez la souris (NGN3, RFX6, ARX, PAX4) dans la différenciation entéroendocrine humaine. Pour ce faire, ces gènes ont été inactivés par la technique CRISPR/Cas9 dans des cellules souches pluripotentes induites humaines (hiPSCs), qui ont ensuite été différenciées in vitro en organoïdes intestinaux (HIOs). Les analyses des HIOs déficients pour NGN3 ne permettent pas de conclure quant à un rôle dans la différenciation entéroendocrine mais indiquent une altération de la régionalisation du tissu formé chez les mutants. RFX6 semble important pour la différenciation et/ou la fonction des cellules entéroendocrines, bien que sa fonction précise n’ait pas pu être déterminée
Hormone-producing enteroendocrine cells represent 1% of the intestinal epithelium but are key regulators of the energetic metabolism and alteration of their differentiation is associated with severe metabolic disorders. Enteroendocrine differentiation is governed by a transcriptional regulatory cascade that is poorly described, especially in humans. This thesis project aimed to evaluate the implication of several transcription factors, previously identified in mice (NGN3, RFX6, ARX, PAX4), in human enteroendocrine differentiation. To do so, these genes were disrupted with the CRISPR/Cas9 system in human inducible pluripotent stem cells (hiPSCs), which were then differentiated in intestinal organoids (HIOs). Preliminary analysis of NGN3-deficient HIOs did not allow a firm conclusion regarding NGN3 implication in enteroendocrine differentiation but showed a tissue regionalization alteration. RFX6 seems important for the differentiation/function of enteroendocrine cells, although its precise function is still to be determined

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Boumard, Benjamin. "Drosophila intestinal stem cell response to DNA damage and replication stress." Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLS052.

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Abstract:

L'intégrité du génome dans les cellules souches des tissus à longue durée de vie est essentielle pour maintenir la fonction des tissus et prévenir l'apparition de cancers. Comment les cellules souches font face aux lésions de l'ADN détermine leur taux de mutation, leur susceptibilité au cancer, et leur déclin fonctionnel avec l'âge. Ma thèse visait à comprendre les facteurs causant des dommages à l'ADN, et les mécanismes agissant dans les cellules souches adultes pour prévenir les mutations spontanées. Il est proposé que le stress de réplication provoqué par l'appauvrissement en nucléotides augmente l'instabilité du génome dans les cellules cancéreuses, car il peut conduire à des réarrangements du génome. Cependant, on ne sait pas encore dans quelle mesure le stress de réplication est responsable des altérations génomiques dans les cellules souches adultes. De même, les mécanismes de réparation de l'ADN qui agissent pour réparer les lésions de l'ADN et qui sont liés aux réarrangements du génome ne sont pas complètement compris. L'intestin de la drosophile est un bon modèle pour étudier les cellules souches et l'homéostasie des tissus et répondre à ces questions.L’équipe de A. Bardin a précédemment montré que différents types de mutations somatiques apparaissent dans les cellules souches intestinales au cours du vieillissement. Notamment, les intestins mâles âgés développent fréquemment des néoplasies spontanées dues à l'inactivation du gène suppresseur de tumeur Notch par de petites ou grandes délétions ou des réarrangements génomiques plus complexes. Au cours de ma thèse, j'ai d'abord examiné comment les cellules souches âgées font face aux dommages à l'ADN. J'ai également contribué à caractériser la formation spontanée de néoplasies dans différents contextes génétiques. La microdissection et l'extraction de l'ADN des néoplasies pour le séquençage ultérieur du génome (avec K. Siudeja) et le développement de pipelines bioinformatiques (par N. Riddiford), ont permis la caractérisation des mutations somatiques des cellules souches intestinales. Comme de nombreux variants structurels identifiés suggéraient un mécanisme de réparation de l'ADN reposant sur les microhomologies, j'ai étudié le rôle de Pol θ - une polymérase impliquée dans la réparation de l'ADN médiée par les microhomologies - dans les mutations somatiques et la formation de néoplasies dans les cellules souches intestinales.Plusieurs éléments du séquençage ont suggéré que le stress de réplication pourrait être une cause importante de mutation somatique dans les cellules souches. J'ai donc examiné les conséquences du stress de réplication induit par la déplétion de nucléotides sur les cellules souches. J'ai développé une approche cellule-spécifique pour induire le stress de réplication par le knockdown de RnrL (une enzyme essentielle pour la production de dNTPs). Dans l'intestin, le knockdown de RnrL a induit une accumulation de dommages à l'ADN dans les cellules souches en phase S et des défauts de prolifération, conduisant probablement à la perte de cellules souches. Cependant, j'ai observé que le knockdown de RnrL dans le disque d’aile en développement induisait rarement des dommages à l'ADN. Ensuite, j'ai démontré le rôle des jonctions GAP dans la limitation du stress de réplication, probablement en ajustant les niveaux de nucléotides entre cellules adjacentes. Enfin, j'ai montré que les jonctions GAP sont uniquement localisées entre les entérocytes dans l'intestin de drosophile mais pas dans les cellules souches. Les différences d'expression des jonctions GAP pourraient expliquer les différences de sensibilité des tissus et des cellules au stress de réplication et aux dommages à l'ADN
Genome integrity in long-lived tissue stem cells is essential to maintain tissue function and prevent cancer initiation. How stem cells cope with DNA lesions determines their mutation rate, susceptibility to cancer, and likely age-related functional decline. My thesis aimed to understand what are the DNA damage causing factors, and what mechanisms are acting in adult stem cells to prevent spontaneous mutation. Replication stress driven by nucleotide depletion is proposed to increase genome instability in cancer cells, as it may lead to genome rearrangements. However, to what extent replication stress is responsible for genomic alterations in adult stem cells remains unclear. Likewise, the erroneous DNA repair mechanisms acting to repair DNA damage and linked to genome rearrangements are not completely understood. The Drosophila intestine is a good model system to study stem cells and tissue homeostasis and address these questions.The Bardin lab previously showed that different types of somatic mutations are arising in aging intestinal stem cells. Notably, wild type aged male guts frequently develop spontaneous neoplasias due to the inactivation of the tumor suppressor gene Notch by small or large deletions or more complex genomic rearrangements. During my thesis, I first examined how aged stem cells cope with DNA damage. I also helped to characterize the spontaneous formation of neoplasias in different genetic background. Microdissection and DNA extraction of neoplasias for subsequent whole-genome sequencing (work with K. Siudeja) and the development of bioinformatic pipelines (by N. Riddiford), allowed the characterization of the somatic mutations of intestinal stem cells. Since many structural variants identified suggested a DNA repair mechanism relying on microhomologies, I investigated the role of Pol θ, a polymerase involved in microhomology mediated DNA repair, in somatic mutations and neoplasia formation in intestinal stem cells.Several evidence from the sequencing suggested that replication stress might be an important cause of somatic mutation in the stem cells. Therefore, I examined the consequences of nucleotide depletion-induced replication stress on stem cells. Importantly, I developed a cell specific approach to induce replication stress by RnrL knockdown (an enzyme essential for the production of dNTPs). In the gut, the knockdown of RnrL induced DNA damage accumulation in S phase stem cells and proliferation defects, likely leading to stem cell loss. However, I observed that knockdown of RnrL in the developing wing disc rarely induced DNA damage cell autonomously. Following this, I demonstrated a role for GAP junctions in non-cell autonomously limiting replication stress, likely by buffering nucleotide levels between adjacent cells. Finally, I showed that GAP junctions are only localized between enterocytes in the midgut but not in stem cells. Differences in GAP junctions expression could explain tissue and cell specific sensitivity to replication stress and DNA damage

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Cambuli, Francesca Maria. "Study of Musashi1-Expressing cells and of Musashi1 function in mouse intestinal physiopathology." Thesis, Lyon, École normale supérieure, 2012. http://www.theses.fr/2012ENSL0794.

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L’épithélium intestinal est une monocouche de cellules qui tapisse la lumière intestinale, constitué d’un compartiment différencié, les villosités dans l’intestin grêle et les plateaux épithéliaux dans le colon, et d’un compartiment prolifératif, les cryptes de Lieberkühn. Ce tissue se renouvelle de façon rapide et continue tout au long de la vie de l’individu, grâce à la présence de cellules souches adultes dans le fond des cryptes. Ces cellules s’autorenouvellent et donnent naissance à des progéniteurs prolifératifs (capables d’engendrer les différents cytotypes épithéliaux) qui se différencient tout en migrant vers le compartiment différencié. Mon travail de these a porté sur l’étude d’une marqueur putatif de ces cellules souches épithéliales intestinales: Musashi1 (Msi1).Dans ce contexte, mon premier axe d’étude s’est focalisé sur l’isolement et la caractérisation des cellules souches épithéliales intestinales chez la souris. Pour cela, nous avons généré des souris transgéniques exprimant la protéine fluorescente GFP sous le contrôle du promoteur de Msi1. Les cellules souches intestinales de ces souris coexpriment donc Msi1 et la GFP. Ce modèle a été validé et nous à permis de isoler les cellules GFP/Msi1 positives dans l’intestin. A l'aide de différentes approches cellulaires et moléculaires, nous avons confirmé leur nature de cellules souches et nous avons apporté des nouvelles données sur la composition de la zone proliférative de l’épithélium intestinal murin.Le second axe de mes travaux de thèse a porté sur l’étude de la fonction de Msi1 dans l'homéostasie de l’épithélium intestinal chez la souris, par son sur-expression tous au long de l’épithélium. Nous avons montré que la sur-expression de cette protéine, qui est un régulateur des voies Wnt et Notch, perturbe l’architecture intestinale, a propriétés pro-prolifératives et un potentiel tumorigènique
The intestinal epithelium is a monolayer of cells surrounding the intestinal lumen. It consists of a differentiated compartment, the villi in the small intestine and a flat surface in the colon, and a proliferative compartment, the crypts of Lieberkühn. This tissue self-renews rapidly and continuously throughout life, due to the presence of adult stem cells in the bottom of the crypts. These cells are capable of self-renewing and give rise to proliferating progenitors (capable of generating all the different epithelial cytotypes) that differentiate and migrate toward the differentiated compartment. My thesis focused on the study of the intestinal epithelial stem cells marker Musashi1 (Msi1).In this context, the first part of my thesis work focused on the isolation and characterization of the intestinal epithelial stem cells that express Msi1 in the mouse. For this, we generated transgenic mice expressing the fluorescent protein GFP under the control of the promoter of Msi1. The intestinal stem cells of these mice co-express Msi1 and GFP. This model has been validated and allowed us to isolate GFP+/Msi-expressing cells in the intestine. By using different cellular and molecular approches, we confirmed their nature of stem cells and provided new data on the composition of the proliferative zone in the murine intestinal epithelium.The second part of my thesis has focused on the study of the function of Msi1 in the intestinal epithelium homeostasis in the mouse, by its over- and ectopic expression all along the epithelium. We have shown that the over-expression of this protein, which is a regulator of the Wnt and Notch pathways, perturbs the intestinal architecture, has pro-proliferative properties and tumorigenic potential

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Aguilar, Claire. "Caractérisation de la pathologie intestinale associée au déficit en XIAP (X-linked inhibitor of apoptosis protein)." Thesis, Paris 5, 2014. http://www.theses.fr/2014PA05T072.

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Abstract:

Les mutations du gène codant pour la protéine XIAP (X-Linked Inhibitor of Apoptosis Protein) sont à l’origine du syndrome lymphoprolifératif lié à l’X de type 2 (XLP-2). Il s’agit d’un déficit immunitaire rare caractérisé par une susceptibilité anormale à l’infection par le virus d’Epstein Barr (EBV). De plus, certains patients déficients en XIAP peuvent souffrir d’une pathologie intestinale parfois sévère. XIAP est molécule anti-apoptique qui a aussi été impliquée dans la signalisation et les fonctions de récepteurs de l’immunité innée, les récepteurs NOD1 et NOD2. Mon travail de thèse a eu pour objectif de caractériser cette pathologie intestinale et ses mécanismes physiopathologiques. Pour cela, nous avons étudié une cohorte de patients déficients en XIAP présentant une pathologie inflammatoire intestinale. Nous avons également recherché des mutations de XIAP dans une cohorte d’enfants ayant présenté comme unique signe clinique une pathologie intestinale précoce. Sur 83 patients testés, 3 patients porteurs de mutations de XIAP ont été identifiés. Nous avons ensuite montré que cette pathologie intestinale est très proche sur les plans clinique et histologique de la maladie de Crohn, qui est une des principales affections inflammatoires de l’intestin chez l’adulte. La maladie de Crohn est associée à des facteurs environnementaux et une susceptibilité génétique, dont les polymorphismes dans le gène NOD2 qui représentent le facteur plus important identifié à ce jour. Nous avons ensuite montré que les monocytes des patients déficients en XIAP ont un défaut de production d’IL-8, de MCP-1 et d’IL-10 en réponse à la stimulation de la voie NOD2. Par contre, nous n’avons pas mis en évidence d’excès d’apoptose des cellules épithéliales digestives chez les patients. En revanche, ils présentaient un nombre diminué de leur lymphocytes T innés circulants, Enfin, au cours de cette étude, nous avons identifié pour la première fois des femmes vectrices d’une mutation de XIAP à l’état hétérozygote, ayant développé des manifestations inflammatoires intestinales. Chez ces patientes, l’inactivation du chromosome X, qui normalement est biaisée en faveur de l’allèle sain chez les vectrices asymptomatiques, est de façon inhabituelle biaisée vers l’allèle muté contribuant à une diminution de l’expression de XIAP dans les monocytes et une altération de la voie NOD2. Ce travail a permis de montrer que le déficit en XIAP est responsable d’une forme monogénique de la maladie de Crohn. Nos résultats suggèrent que le défaut d’activation des monocytes par NOD2 est un mécanisme important de la pathogénèse de la maladie. Sur le plan thérapeutique, la greffe de moelle osseuse semble indiquée dans les formes sévères, puisque le principal défaut identifié est une anomalie du compartiment hématopoïétique, et chez deux de nos patients, elle a permis en effet une amélioration franche de la pathologie digestive qui était très sévère
Mutations in the gene encoding for XIAP (X-Linked Inhibitor of Apoptosis Protein) are causing the X-linked lymphoproliferative syndrome type 2 (XLP-2). It is a rare immunodeficiency characterized by an abnormal susceptibility to infection with Epstein Barr virus (EBV). In addition, some XIAP-deficient patients may suffer from an intestinal disease that can be severe. XIAP is an anti-apoptotic molecule which has also been involved in the signaling and the functions of receptors of the innate immunity, NOD1 and NOD2. My thesis work aimed to characterize this intestinal pathology and its pathophysiology. For this, we studied a cohort of known XIAP-deficient patients with inflammatory bowel disease. We also looked for mutations of XIAP in a cohort of children who presented as the only clinical sign an early intestinal pathology. In 83 patients tested, three were identified as carrier of a XIAP mutation. We then showed that this intestinal pathology is clinically and histologically very close to Crohn’s disease, which is a major inflammatory bowel disease in adults. Crohn's disease is associated with environmental factors and genetic susceptibility, including polymorphisms in the NOD2 gene that represent the most important factor identified to date. We then showed that the monocytes from XIAP-deficient patients have a defect in production of IL-8, MCP-1 and IL-10 in response to stimulation of the NOD2 pathway. However, we did not reveal any excess of apoptosis in intestinal epithelial cells from XIAP-deficient patients. On the other hand, they showed a decreased number of their circulating innate T cells. Finally, during this study, we identified for the first time, female carriers of a mutation of XIAP in the heterozygous state, who developed intestinal inflammatory manifestations. In these patients, the inactivation of the X chromosome, which is normally biased toward the healthy allele in asymptomatic vectors, is biased to the unusually mutated allele contributing to a decrease of the expression of XIAP in monocytes and an alteration of the NOD2 pathway. This work showed that XIAP deficiency is responsible for a monogenic form of Crohn's disease. Our results suggest that the lack of monocyte activation by NOD2 is an important mechanism in the pathogenesis of the disease. Therapeutically, the bone marrow transplant seems indicated in severe cases, since the main identified defect is an abnormality of the hematopoietic compartment and in two of our patients, it allowed a clear improvement of the digestive pathology that was very severe

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Lauden, Laura. "L' immunité des cellules souches adultes : le modèle des cellules souches/progéniteurs cardiaques humaines." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077023.

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Abstract:

Les stratégies utilisant la transplantation allogénique de cellules souches/progéniteurs cardiaques (hCPC) de pour les cardiomyopathies sont parmi les plus explorées en médecine régénérative. Cependant, leurs interactions avec le système immunitaire restent à définir pour déterminer les risques et/ou les bénéfices d'une telle thérapie. Ainsi, l'objectif de ma thèse consiste à caractériser les interactions bidirectionnelles entre les hCPC et les deux bras, inné et adaptatif, du système immunitaire. Après une caractérisation précise de leur phénotype et de leurs capacités régénératrices, nous avons investigué dans un contexte allogénique le crosstalk entre les hCPC et les lymphocytes T adaptatifs d'une part et les cellules NK innées d'autre part. Nos travaux ont montré que les hCPC en contexte inflammatoire ou non, n'induisent pas de réponse T allogénique conventionnelle mais induisent l'expansion et l'activation de lymphocytes T régulateurs ainsi que la modulation de la réponse immune, orchestrés par l'expression de la molécule de costimulation PD-L1. Les hCPC possèdent aussi une faible susceptibilité à la lyse médiée par les cellules NK et sont protégées en conditions inflammatoires. Les hCPC peuvent également réduire l'activité des cellules NK envers une cible conventionnelle et modifient leur profil cytokinique vers un profil anti-inflammatoire. Collectivement, les hCPC en contexte allogénique sont hypo-immunogènes et leur crosstalk avec les deux bras de la réponse immune est probablement en faveur de la réparation cardiaque ouvrant ainsi la voie pour leur translation en clinique
Currently, stem cell therapy is a compelling choice for treating and repairing organ functioning. Over the excitement of benefit, a major hurdle was often overlooked, the immunogenicity. Strategies using stem cells transplantation for ischemic cardiomyopathy are among the most explored in regenerative medicine. The "perfect" stem cell remains elusive, but at present the use of allogeneic cardiac stem/progenitor cells (hCPC), is among the most expectative goals. My thesis objective is to characterize the bi-directional interactions between hCPC and both innate and adaptive arms of the immune system to determine the potential risk and/or benefits of such therapy. After a precise characterization of their phenotype and reparative capacity, we investigated the hCPC crosstalk with adaptive T cells and innate NK cells in allogeneic settings. We showed that hCPC, whether under inflammatory conditions or not, do not induce conventional allogeneic T cell response but expand and activate regulatory T cells that endows with PD-L1/PD-1 dependent immuno¬modulatory capacity. The hCPC also elicit modest NK cells cytotoxicity that is significantly blocked within inflammatory environment. In addition, hCPC dowmodulate NK cells activity towards conventional target cells, inhibit their proliferation and biase their cytokine secretion towards anti-inflammatory cytokines. Collectively, our data reveal that the hCPC in allogeneic context are hypo-immunogenic and their crosstalk with both arms of the immune system is probably in favor of cardiac repair. Advancing the basic knowledge of stem cells immunology, our studies may also pave the way for clinical translation of these hCPC

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Piau, Olivier. "Mécanismes développementaux orchestrant la différenciation des cellules souches pluripotentes induites en cellules souches hématopoïétiques." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS082.

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Abstract:

Les cellules souches hématopoïétiques sont à l'origine de la production de l'ensemble des cellules sanguines dans notre corps. Ces cellules souches sont générées pendant une phase courte du développement au niveau de l'aorte de l'embryon. Cette production aortique est unique et les cellules souches hématopoïétiques produites au cours de cette période sont les fondatrices du système hématopoïétique définitif. Malgré quelques avancées notables, les capacités d'amplification des cellules souches hématopoïétiques restent encore insuffisantes. Quant à la production ex-vivo de cellules souches hématopoïétiques, il n'existe pas encore de protocole utilisable pour des applications cliniques. Mon projet de thèse porte sur l'analyse d'un protocole de différenciation de cellules souches pluripotentes induites humaines en cellules souches hématopoïétiques. Il est basé sur la formation de corps embryoïdes et leur maturation en une seule étape de 17 jours de culture en utilisant une combinaison nouvelle et spécifique de cytokines et de facteurs de croissance sans stroma et sans transgènes. Ce protocole produit des cellules souches hématopoïétiques capables de prises de greffe sériées dans des souris immunodéprimées irradiées. Grâce à des analyses transcriptomiques en cellules uniques réalisées à différents jours du protocole de différenciation, j'ai pu caractériser les différents types cellulaires produits. A l'issue des 17 jours de différenciation, les corps embryoïdes produisent des cellules des lignages mésodermiques, endodermiques et ectodermiques, ainsi que des cellules présentant un profil extra-embryonnaire dont la présence a pu être confirmée par immunofluorescence. La comparaison avec des jeux de données publics d'aortes embryonnaires humaines séquencées au moment de la production des cellules souches hématopoïétiques a montré la présence de cellules endothéliales présentant un profil similaire entre les cellules aortiques et celles de nos corps embryoïdes. De plus, des cellules présentant une signature transcriptomique proche des cellules souches hématopoïétiques embryonnaires humaines ont pu être identifiées. Ainsi, notre protocole semble récapituler la genèse des cellules souches hématopoïétiques dans l'aorte à partir d'une transition endothélio-hématopoïétique similaire à celle qui se produit in-vivo dans l'embryon humain. Enfin, l'analyse transcriptomique en cellule unique des moelles de souris greffées a pu montrer que les cellules humaines injectées sont capables de récapituler l'ensemble des lignages hématopoïétiques. Mon travail de thèse apporte donc une meilleure compréhension de la production ex-vivo des cellules souches hématopoïétiques à partir de cellules pluripotentes induites, tout en fournissant des éclairages sur les mécanismes développementaux orchestrant leur apparition in vivo
Hematopoietic stem cells are the rare cells that give rise to all hematopoietic cells in the human body. Unfortunately, our organism is not able to produce them outside a short window of embryonic development in the fetal aorta. Therefore, hematopoietic stem cell transplantation is often the only therapeutic solution for many patients. To expand the pool of available hematopoietic stem cells, two solutions have been proposed: proliferation of hematopoietic stem cells and de novo production from pluripotent stem cells. Despite some considerable progress, current methods for proliferation of hematopoietic stem cells are still inadequate. There is still no clinically suitable protocol for ex vivo generation of hematopoietic stem cells from pluripotent stem cells. My PhD project focuses on the analysis of a new differentiation protocol for human induced pluripotent stem cells into hematopoietic stem cells. This one-step protocol is based on the differentiation of embryoid bodies in 17 days of culture using a novel and specific combination of cytokines and growth factors. This stroma- and transgene-free procedure is capable of generating serially transplantable hematopoietic stem cells in irradiated, immunocompromised mice. Using single-cell transcriptomic datasets performed at different time points in the differentiation protocol, I was able to characterize the different cell types that were produced. Embryoid bodies produced cells of the mesodermal, endodermal, and ectodermal lineages after 17 days of differentiation, as well as some cells with an extra-embryonic phenotype, the presence of which was confirmed by immunofluorescence experiments. Our data set was compared with published data sets of human embryonic aorta at the time of hematopoietic stem cell production. Endothelial cells with a similar transcriptomic phenotype between the embryonic aorta and embryoid bodies were detected. In addition, cells corresponding to the transcriptional signature of embryonic hematopoietic stem cells were detected. Thus, our protocol appears to reproduce the generation of hematopoietic stem cells from the aorta through an endothelial-to-hematopoietic transition similar to that in vivo. Finally, single-cell transcriptome analysis of the bone marrow of the transplanted mice showed that the injected human cells recapitulated all hematopoietic lineages. The results of my dissertation provide a better understanding of our protocol for ex vivo production of hematopoietic stem cells while providing insight into the developmental mechanisms that control their production in vivo

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Minier, Nicolas. "Development of an organ-on-chip microfluidic device incorporating an actuatable hydrogel layer to produce barrier tissue mimicries on chips." Thesis, Compiègne, 2021. https://bibliotheque.utc.fr/Default/doc/SYRACUSE/2021COMP2644.

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Abstract:

Alors que l’éthique et la loi poussent la recherche à plus de sécurité, ainsi qu’à une moindre utilisation des animaux, il est devenu crucial de développer des systèmes in vitro d’une plus grande pertinence. Depuis la fin du XXe siècle, plusieurs systèmes ont fait leur apparition pour tenter de pallier les difficultés rencontrées, et notamment les « organes-sur-puces » (organ-on-chip systems). Ces systèmes microfluidiques de culture cellulaire avancés permettant de recréer certaines fonctions tissulaires grâce au contrôle très précis des conditions du microenvironnement cellulaire. Malgré les avancées de la bioingénierie et l’amélioration de nos méthodes de culture in vitro, la discipline est jeune et de nombreux progrès restent à faire. Les travaux présentés ici détaillent le développement d’un organe-sur-puce incluant une membrane d'hydrogel déformable et dégradable, aux propriétés physico-chimiques proches de tissus mous tels que les poumons ou les intestins. Cette puce semble pertinente pour accueillir des tissus barrières, composés de plusieurs types cellulaires, organisés de part et d'autre, ainsi qu'au sein de cette barrière, souvent soumise à des stimuli mécaniques. Durant ce doctorat, plusieurs objectifs ont été atteints : - Concevoir et fabriquer un organe-sur-puce incluant un hydrogel biocompatible et déformable, ainsi qu’un système microfluidique permettant le contrôle indépendant du flux et de la déformation de la membrane d’hydrogel. - Caractériser la déformation subie par l’hydrogel. - Cultiver dans la puce des cellules intestinales, formant un épithélium structuré en trois dimensions, et caractériser sa perméabilité à des molécules de tailles variées
Modern day ethics and laws call for more safety and use of fewer animals in biomedical research. It became crucial to develop novel in vitro devices of higher relevance. Since the end of the twentieth century, several systems have been proposed by researchers in attempts to palliate the shortcomings of current systems. Notably, organs-on-chip systems are specifically tailored to recapitulate tissue functions in a manner that remains easily accessible for the experimenter. Despite the significant improvements that were brought during the last century to in vitro cell and tissue culture systems, the field of bioengineering is still young and much progress remains to be done. The work presented here details the development of an organ-on-chip that includes a biocompatible and actuatable hydrogel membrane, with controlled physico-chemical properties. Such chip is relevant when hosting barrier tissues, which are composed of several cell types, disposed on each side of a barrier, as well as within its bulk, and are often submitted to mechanical stimuli. During this PhD, several objectives have been attained. Notably, we: - Designed and produced an organ-on-chip including a biocompatible and actuatable hydrogel layer, as well as a microfluidic system allowing the independent control of both flow and actuation. - Characterized the deformation of the hydrogel layer. - Cultured intestinal cells within the chip, which formed a three dimensionally structure epithelium, and characterized its apparent permeability to molecules of varying sizes

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Flippe, Léa. "Etude de la différenciation de cellules souches hématopoïétiques et de cellules T à partir de cellules souches pluripotentes." Thesis, Nantes, 2020. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=c61a0ae9-8328-4516-a59a-dd4bf879ebb5.

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Abstract:

La thérapie cellulaire basée sur l’utilisation des lymphocytes T a révolutionné les soins médicaux ces dernières années, cependant il existe encore certaines limites à leur utilisation. Ces limites sont liées à la difficulté de produire un nombre suffisant de cellules, de standardiser le produit et d'éditer le génome des cellules. Les cellules souches pluripotentes humaines (hPSCs) peuvent s'auto-renouveler et se différencier en lymphocytes T pour fournir un produit homogène standardisé d'origine définie en quantité indéfinie. Elles présentent donc un grand potentiel pour pallier aux limitations de la production de lymphocytes T thérapeutiques. Nous décrivons un protocole efficace pour la génération de progéniteurs hématopoïétiques et de lymphocytes T en deux étapes : la génération de progéniteurs hématopoïétiques à partir de corps embryonnaires puis la différenciation dirigée des progéniteurs hématopoïétiques dérivés des hPSCs en progéniteurs de lymphocytes T en présence de la signalisation Notch. Nous avons comparé le transcriptome des progéniteurs hématopoïétiques différenciés à partir de hPSCs avec des cellules souches hématopoïétiques (CSHs) de sang de cordon. Cette comparaison a révélé que la population cellulaire CD34+CD43+ est le plus proche des CSHs de sang de cordon que les autres populations différenciées. De même, nous avons comparé les progéniteurs T différenciées à partir de hPSCs avec des progéniteurs T issus du thymus. Ceci nous a montré que nous avons réussi à différencier les cellules jusqu'à l'étape DN2 du développement des lymphocytes T dans le thymus. De plus, la transduction de FOXP3 pendant la différenciation a entraîné une différenciation significative des cellules Foxp3+CD3+TCRαβ+CD8+ ou Foxp3+CD3+TCRαβ+CD4+. Collectivement, ces résultats sont d'un grand intérêt pour l'étude de l'hématopoïèse et de la lymphopoïèse. En outre, ces travaux constituent une étape vers l'utilisation des lymphocytes T dérivées de hPSCs en thérapie cellulaire
Cell therapy using T cells has revolutionized medical care in the last years but limitations are associated with the difficulty of genome editing, the production of sufficient number of cells and product standardization. Human pluripotent stem cells (hPSCs) can self-renew and differentiate into T cells to provide a standardized homogenous product of defined origin in indefinite quantity, therefore they are of great potential to alleviate limitations of therapeutic T cell production. We describe an efficient protocol for the generation of hematopoietic and T cell progenitors in two steps: generation of hematopoietic progenitor cells from embryoid bodies then directed differentiation of hPSC-derived hematopoietic progenitors into T-cell progenitors in the presence of Notch signaling. We compared the transcriptome of the hematopoietic progenitors differentiated from hPSCs with cord blood HSCs. This revealed that the CD34+CD43+ subset of cells is the closest to cord blood HSCs. Similarly, we compared the T cells differentiated from hPSCs with primary thymus tissue. This revealed that we managed to differentiate cells up to the DN2 step of T cells development in thymus. Moreover, FOXP3 transduction during the differentiation resulted in a significant differentiation of Foxp3+CD3+TCRαβ+CD8+ or Foxp3+CD3+TCRαβ+CD4+ cells. Collectively, these results are of great interest for the study of hematopoiesis and lymphopoiesis. In addition, this work is a step towards the use of human T cells derived from hiPSCs in cell therapy

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Caradec, Josselin. "Cancer, métastases et cellules souches." Thesis, Paris Est, 2010. http://www.theses.fr/2010PEST0036.

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Abstract:

Les chimiokines sont des protéines appartenant à la famille des cytokines. A l'origine, ces molécules ont été étudiées pour leur implication dans la régulation du trafic leucocytaire. Depuis une dizaine d'années, de nombreuses études ont cependant démontré que les chimiokines sont aussi impliquées dans les différentes étapes de la cancérogénèse : inhibition de l'immunité anti-tumorale, rôle de facteur de croissance des cellules tumorales, régulation de l'angiogénèse et particulièrement induction de la migration des métastases. En effet, les chimiokines sont capables de guider les cellules métastatiques de la tumeur primaire vers leur lieu d'implantation. Ce guidage passe par la liaison de la chimiokine à son récepteur, ce qui conduit à l'activation de différentes cascades signalétiques intracellulaires qui aboutiront in fine à la migration et le guidage des cellules le long du gradient de chimiokine, et ce jusqu'au lieu d'implantation où une tumeur secondaire pourra alors se former.C'est la compréhension du rôle des chimiokines dans la migration des métastases qui a conduit à l'étude de l'expression de leurs récepteurs dans le cancer. Après avoir étudié dans un premier temps les outils nécessaires à l'obtention de résultats fiables notamment en PCR quantitative, le profil d'expression de différents récepteurs aux chimiokines a été analysé chez des patients atteints d'un cancer colorectal. Les résultats montrent que seules les expressions des récepteurs CCR10 et CXCR4 diminuent chez les patients ayant développé des métastases. De plus cette baisse est corrélée à un mauvais pronostique. Cependant, des études in vitro démontrent que les lignées coliques métastatiques surexpriment ces récepteurs, et que la migration de celles-ci est sensible à un gradient de CCL27, le ligand du récepteur CCR10.Ces résultats a priori paradoxaux prennent tout leur sens lorsqu'on rapproche le concept métastatique du concept de cellule souche. Dans les deux cas, ces types cellulaires aux capacités phénotypiques communes (migration, survie, prolifération) peuvent donner une population cellulaire hétérogène. La mise au point d'une méthode permettant de faire passer les cellules tumorales (prolifératives) en cellules métastatiques (migratoires) et vice versa nous a conduit à un concept syncrétique dans lequel les notions de cellules tumorales, de métastases et de cellules souches se confondent. Dans celui-ci, les cellules tumorales, qu'elles soient ou non issues de cellules souches saines, sont capables de changer réversiblement de phénotype pour former des métastases (équivalent de la transition épithélio-mésenchymateuse). La notion de réversibilité est ici essentielle car elle permet d'expliquer comment une cellule métastatique, une fois implantée, peut s'activer et redonner une population cellulaire tumorale proliférative. Cela implique aussi que les métastases, capables de rester plusieurs mois en dormance, partagent les mêmes mécanismes que les cellules souches.Enfin, l'étude en parallèle de nouvelles voies de régulation de l'angiogénèse - qui fournit aux métastases le moyen de quitter la tumeur primaire - faisant intervenir le récepteur à la thrombine PAR1 d'une part et la chimiokine CXCL4, plus communément appelée PF4 d'autre part, pourrait aboutir à l'élaboration de nouvelles molécules à visée thérapeutique
Chimiokines are proteins belonging to the cytokines' family. In the beginning, chemokines were studied for their implication in the leucocytic trafic regulation. Since ten years, many studies however show that chemokines are also implied in all of carcinogenesis steps: antitumor immunity inhibition, role of growth factor of tumoral cells, angiogenesis regulation and especially metastases migration induction. Indeed, chemokines are able to guide metastatic cells from the primary tumour towards their secondary site thanks to chemokine / chemokine receptors interactions which lead to metastases migration along a chemokine gradient until their secondary site. Then, metastases activation will lead to the development of a secondary tumour.It is the understanding of chemokines' role in metastases migration that led to the study of their receptors expression in cancer. After having initially studied the tools that were necessary to obtain reliable results in particular in quantitative PCR, expression profile of several chemokine receptors was established on patients developing a colorectal cancer. Results show that only CCR10 and CXCR4 expressions significantly decrease in patients who develop metastases. Moreover this decrease is correlated with poor prognostic. However, in vitro studies show that metastatic colon cell lines overexpress the both receptors, and that migration of those cells is sensitive to a CCL27 gradient, the CCR10 ligand.These paradoxical results may however be easily explained if the metastatic concept is compared to the stem cell one. In both cases, these cellular types share phenotypical properties (migration, survival, proliferation) and are able to give a heterogeneous cellular population. The development of a protocol that turns proliferative tumoral cells into migratory metastatic ones (and vice versa) led us to a syncretic concept in which tumoral cells, metastases and stem cells notions are merging. In this concept, tumoral cells (which result or not from healthy stem cells), are able to reversibly change their phenotype to form metastases (‘epithelial-mesenchymal transition' equivalent). Reversibility is actually an essential concept because it may explain how a metastatic cell, once established, can be activated again and become a proliferative tumoral cell. That also implies that metastases, able to remain several months in dormancy, share the same mechanisms as stem cells ones.Lastly, the study of new angiogenesis regulation pathways - which provides to metastases the means of leaving the primary tumour - involving on the one hand PAR1 thrombin receptor, and on the other hand chemokine CXCL4 (also called PF4), may lead to the development of new therapeutic molecules

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Lay, Russo Nadège. "Différenciation des cellules souches embryonnaires murines et des cellules souches pluripotentes induites humaines en cellules dendritiques : cellules d'intérêt pour les tests de toxicologie." Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE4077.

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Abstract:

Le septième amendement à la directive cosmétique européenne impose un abandon des tests sur les animaux pour mesurer l’effet allergène ou irritant de certains composés utilisés en cosmétique. La réponse aux allergènes dans le modèle animal regroupe cinq aspects différents, mais dans les tests in vitro chaque aspect est étudié séparément. Parmi les tests de toxicité qui sont envisagés in vitre, les cellules dendritiques (cellules présentatrices de l’antigène) apparaissent come les cellules de choix pour étudier un de ces aspects. Cependant aujourd’hui il est difficile d’obtenir une source fiable et robuste de cellules dendritiques permettant de mettre au point un test réglementaire. Le but de mon projet de thèse a été de proposer un modèle alternatif à ces tests sur les animaux. Pour cela nous avons mis en place les conditions permettant de générer des cellules dendritiques à partir de cellules souches. Pour cela nous disposons de deux sources de cellules souches : les cellules souches embryonnaires murines (mES) et les cellules humaines pluripotentes induites (cellules hiPS). Les hiPS sont des cellules reprogrammées en cellules ayant toutes les caractéristiques des cellules embryonnaires sans que celles-ci ne posent de problèmes éthiques. Ces deux types de cellules souches devaient permettre de disposer d’une source inépuisable et abondante de cellules dendritiques, cellules de choix pour les tests de toxicité in vitro. Nous avons mis au point un protocole permettant de générer et purifier une population de cellules dendritiques à partir de cellules souches embryonnaires de souris. Ces cellules ont été caractérisées par l’expression de marqueurs tels que CD45, CD209, CD86, MHC II, CD14, CD205, CD11c, et par l’étude de marqueurs de surface tels que CD45, CD86. Enfin, nous avons réalisé des tests fonctionnels comme des expériences d’endocytose du dextran-FITC et de réponse de cette population cellulaire à des modèles allergènes de références telles que MCI/MI ou le TNBS. Nous avons ensuite essayé de générer des cellules « dendritiques-like » à partir de cellules iPS humaines en nous basant sur l’expression de marqueurs tels que CD45, CD34, CD1a, CD1c, CD14, CD209, CD207, CD86 et HLA-DR. Plusieurs protocoles ont été envisagés. Toutefois, les cellules « dendritiques-like » obtenues représentent un faible pourcentage des cellules différenciées et le protocole est en cours d’optimisation. De plus en plus de tests utilisent les kératinocytes pour évaluer un autre aspect de la réponse aux allergènes. Nous nous sommes donc intéressés aussi à ces cellules et nous présenterons les premières étapes de différenciation des hiPS qui devraient permettre de générer les kératinocytes
The seventh amendment in the European cosmetic directive imposes an abandonment of the tests on animals to measure the allergenic or irritant effects of some compounds used in cosmetic. The allergenic response in animals ‘models includes five aspects but in the in vitro test each aspect is studied separately. Among the in vitro tests of toxicity which are envisaged, dendritic cells, which are antigen presenting cells, were revealed as cells of choice for study one of these aspects. However today it is difficult to obtain a reliable and strong source of dendritic cells allowing working out a reglementary test. The aim of my thesis project was to propose an alternative model in these tests on animals. For it we set up the conditions allowing generating dendritic cells derived of stern cells. For it we have two sources of stem cells (hiPS) which having all the characteristics of the embryonic stem cells without raise ethical problems. These two types of cells allowed having an inexhaustible and plentiful source of dendritic cells. We set up one protocol allowing generating and purifying a population of dendritic cells from mouse embryonic stem cells. Cells were characterized by gene expression like CD45, CD86. Furthermore we realized as functional test that consists to measure the dextran-FICT endocytosis and the answer of this cellular population to allergenic reference molecules such as MCI/MI or TNBS. We also tried to generate “dendritic-like” cells from human iPS based to expression of specifics markers as CD45, CD34, CD1a, CD14, CD209, CD207, CD86 and HLA-DR. Several protocols were envisaged. However dendritic-like cells obtained represent a low percentage of differentiated cells and the protocol is in the course of optimization. Increasingly tests use keratinocytes cells for evaluate another aspect of allergenic response. So we were interesting also to these cells and we will present first steps differentiation of hiPS that will allow generating keratinocytes

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Laplane, Lucie. "Cellules souches cancéreuses : ontologie et thérapies." Thesis, Paris 10, 2013. http://www.theses.fr/2013PA100119/document.

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Abstract:

Une nouvelle théorie du cancer s’est récemment imposée dans la communauté scientifique. Selon cette dernière, les cancers se développeraient à partir d’une sous-population bien particulière de cellules cancéreuses, appelées « cellules souches cancéreuses » (CSC). Les partisans de la théorie des CSC soutiennent que les rechutes seraient causées par ces cellules, plus aptes à échapper aux thérapies classiques. En conséquence, ils soutiennent que l’élimination de toutes les CSC, dans un cancer donné, est nécessaire et suffisante pour guérir le patient. Dans cette thèse, je propose d’examiner cette stratégie thérapeutique de ciblage des CSC et je montre que sa capacité à guérir les cancers dépend de la façon dont on envisage la nature de la propriété souche. En effet, les cellules souches cancéreuses sont définies par la possession de la propriété souche, c’est-à-dire par leur capacité à s’auto-renouveler et à se différencier. Cependant, cette propriété elle-même reste obscure quant à sa nature. S’agit-il d’une propriété catégorique ou d’une disposition ? Une cellule non-souche (cancéreuse ou non) peut-elle acquérir la propriété souche et sous quelle condition ? En me basant sur une analyse de la littérature scientifique, je montre que quatre conceptions distinctes de la nature de la propriété souche sont aujourd’hui possibles et que, si la théorie des CSC est vraie, déterminer la nature exacte de la propriété souche est capital pour le traitement des cancers
A new theory of cancer has recently gained importance in the scientific community. According to this theory, cancers develop from a particular sub-population of cancer cells, named “cancer stem cells” (CSCs). The proponents of the CSC theory argue that relapses are caused by CSCs because they escape classical therapies. Consequently, they claim that eliminating all the CSCs of a given cancer is a necessary and sufficient condition to cure the patient. In this dissertation, I scrutinize this therapeutic strategy and I argue that its ability to cure cancers will depend on our understanding of the nature of stemness. Indeed, cancer stem cells are characterized by this property, that is, the capacity to self-renew and to differentiate. However, the nature of stemness is rather obscure. Is it a categorical property or a disposition? Can a non-stem cell (cancerous or not) acquire stemness, and under which conditions? On the basis of analysis survey of the scientific literature, I distinguish four possible concepts of the nature of stemness. I contend that if the CSC theory is true, determining the exact nature of stemness is essential for cancers treatments

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Harichane, Yassine. "Cellules souches pulpaires et réparation dentinaire." Paris 5, 2011. http://www.theses.fr/2011PA05T042.

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Abstract:

La recherche sur les cellules souches pourrait proposer une alternative conservatrice et biocompatible aux traitements actuels basés sur une approche biomécanique. Lors d’une lésion dentinaire, des cellules souches pulpaires sont recrutées pour participer à la formation d’une dentine réparatrice. Mon travail de thèse a eu pour objectifs d’apporter des éléments de réponse sur (i) les propriétés des progéniteurs pulpaires (ii) les voies de signalisation (signaux, récepteurs…) qui assurent leur recrutement le long du lignage ostéo-odontogénique (iii) la capacité de cellules souches pulpaires à favoriser la réparation dentinaire après implantation dans une dent lésée. Les travaux ont porté sur 3 axes : Axe in vitro. Des lignées cellulaires dérivées de pulpe dentaire d’embryons de souris présentant des propriétés de cellules souches ont été établies et caractérisées. Ces lignées (A4, C5, H8) maintiennent un phénotype stable à l’état de précurseurs et ne se différencient jamais spontanément. Axe in vivo. L’implantation de molécules bioactives (peptides d’amélogénine) ou des cellules souches pulpaires A4 dans la première molaire maxillaire de rat, favorise la formation de dentine réparatrice. Axe imagerie. Nous avons contribué au développement de nouveaux outils d'imagerie tomographique à rayons X permettant des analyses tridimensionnelles à la fois qualitatives et quantitatives des tissus osseux et dentaires en confrontant les données obtenues par histologie classique à celles visualisées et quantifiées via l’imagerie tomographique micro-CT
Stem cell based research may provide a conservative alternative to current treatments based on a biochemical approach. My thesis work was founded on 3 complementary approaches in order to pave the way to the development of new conservative tools in biodentistry. In vitro axis. We derived cell lines from the dental pulp of mouse embryo displaying stem cell properties. These stem cells evidenced the formal demonstration that multipotent stem cells do exist in the pulp. In vivo axis. Our data show that the implantation of bioactive molecules or dental pulp stem cells in the first maxillary molar of rat leads to the repair of pulp exposure. In silico axis. We contributed to the development of new imaging tools allowing quantitative and qualitative analysis of hard tissues in a non-invasive way

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Zeineddine, Dana. "Prédétermination cardiaque des cellules souches embryonnaires." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20027.

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Bouacida-Boucherma, Amina. "Caractérisation des cellules souches mésenchymateuses natives." Thesis, Tours, 2014. http://www.theses.fr/2014TOUR3304.

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Abstract:

Des études récentes ont relevés que les CSMn pouvaient être in vivo des cellules périvasculaires avec des caractéristiques des péricytes. Pour évaluer cette hypothèse, nous avons cultiver des CSMn issues de MO dans des conditions spécifiques pour l'expansion des péricytes puis nous avons testé leur potentiel de souchitude. De plus, nous les avons comparées avec des CSMs cultivées dans des conditions standards en maintenant les même donneurs. Des échantillons de MO ont été cultivés dans un milieu pro-Pericytaires (milieu EGM2) ou dans un milieu standard. Après culture, les cellules ont été caractérisées. Les cellules de caractère péricytaire avaient exprimé une upregulation des marqueurs de souchitude d’OCT4, NANOG et SOX2 pour un potentiel neuronal. Ces cellules ont démontré un grand potentiel in vivo
Native mesenchymal stem cells were found tore perivascular cells with pericyte features. This suggests that pericyte phenotype is crucial for the stenness of MSC. We cultured MSC from bone marrow upon in vitro conditions (EGM2 versus standard mediums). They all express MSC, markers and character. Cells cultivated into ECM2 were found to be more immature than cells obtained from standard conditions (expressed OCT4, NANOG and SOX2), with high neuronal and engraftment potential

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Mourey, Claire. "Les cellules souches nerveuses des mammifères." [S.l.] : [s.n.], 2003. http://www.enssib.fr/bibliotheque/documents/dessid/rrbmourey.pdf.

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Abstract:

Rapport de recherche bibliographique Diplôme d'études supérieures spécialisées : Ingénierie documentaire : Villeurbanne, ENSSIB : 2003. Rapport de recherche bibliographique Diplôme d'études supérieures spécialisées : Ingénierie documentaire : Lyon 1 : 2003.

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VELU, HERVE. "Manifestations intestinales des carcinomes bronchiques a petites cellules." Amiens, 1993. http://www.theses.fr/1993AMIEM018.

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Van, Landeghem Laurianne. "Contrôle des fonctions des cellules épithéliales intestinales par les cellules gliales entériques." Nantes, 2009. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=53a1af3d-58a4-4865-a8ce-0d006a67df4c.

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Abstract:

Les cellules gliales entériques (CGE) représentent une composante majeure du système nerveux entérique et font partie du microenvironnement cellulaire de la barrière épithéliale intestinale (BEI). La BEI est constituée d'une monocouche de cellules épithéliales intestinales (CEI) en perpétuel renouvellement. A ce jour, le rôle des CGE dans le maintien et la réparation de la BEI reste peu connu. Aussi, ce travail de thèse visait, en combinant des approches in vitro et in vivo, transcriptomiques et fonctionnelles, à identifier les principales fonctions de la BEI régulées par les CGE. Nous avons montré par microarray que les CGE modifiaient les fonctions impliquées dans la motilité, la morphologie, l'adhésion et la prolifération des CEI. Nous avons ensuite montré que les CGE inhibaient la prolifération des CEI via la libération de TGF-β1 (Transforming Growth Factor). De plus, en utilisant un modèle in vitro de réparation de la BEI, nous avons montré que les CGE augmentaient la restitution épithéliale en augmentant l'étalement des CEI via la libération de proEGF (Epidermal Growth Factor). Ces effets réparateurs étaient médiés par une augmentation de l'activité et de l'expression de FAK (Focal Adhesion Kinase) dans les CEI et via une voie EGFR-dépendante. Enfin, ce travail a décrit des altérations du réseau glial dans les cancers colorectaux (CCR). Nos travaux démontrent le rôle majeur des CGE dans le contrôle des fonctions des CEI et suggèrent également que des dysfonctions des CGE pourraient être impliquées dans des pathologies intestinales présentant des lésions de la BEI telles que les CCR ou les maladies inflammatoires chroniques intestinales
Enteric glial cells (EGC) represent a major cellular component of the enteric nervous system and are part of the cellular microenvironment of the intestinal epithelial barrier (IEB). The IEB is composed of a monolayer of intestinal epithelial cells (IEC) under constant renewal. The role of EGC in the maintenance and repair of IEB remains currently largely unknown. Thus, this study combining transcriptomic and functional in vivo and in vitro studies aimed at identifying major IEB functions regulated by EGC. Using microarrays, we have first demonstrated that EGC modulated IEC functions involved in cell motility, morphology, adhesion and proliferation. We have then shown that EGC inhibited IEC proliferation via the release of TGF-β1 (Transforming Growth Factor). We next demonstrated using an in vitro model of IEB wound repair that EGC induced an increase in epithelial restitution in part by increasing IEC spreading via the release by EGC of proEGF (Epidermal Growth Factor). The effects of EGC upon IEB restitution were mediated by an increase in both activity and expression of FAK (Focal Adhesion Kinase) in IEC and via an EGFR-dependent pathway. Finally, this study also described glial network alterations in colorectal cancer (CRC). In conclusion, our data indicate that EGC are major regulators of IEC functions and suggest that putative defects in glial functions may contribute towards intestinal pathologies with altered repair processes such as CRC or inflammatory bowel disease

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Diard, Médéric. "Evolution de la virulence des souches pathogènes extra-intestinales d'Escherichia coli." Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077188.

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Abstract:

Les souches pathogènes extra-intestinales d'Escherichia coli (ExPEC) sont impliquées dans l'infection de sites en dehors de l'intestin, normalement stériles, tels que le tractus urinaire, le sang ou les méninges. Leur habitat primaire est le tractus gastro-intestinal, réservoir où elles ne provoquent pas de symptôme clinique et à partir duquel ces souches atteignent leur site d'infection. La pathogenèse extra-intestinale ne constitue pas un moyen évident de transmission particulièrement avantageux pour cette bactérie. Par conséquent, il a été émis l'hypothèse, que la virulence des ExPEC serait une coïncidence évolutive, sous-produit du commensalisme. Pour tenter de vérifier cette hypothèse, j'ai tout d'abord réalisé une étude comparative phénotypique et génotypique entre des isolats naturels fécaux et des ExPEC. Comparées aux souches commensales, les ExPEC sont plus motiles, plus résistantes à différents stress biologiques et porteuses de gènes associés à la virulence regroupés sur le chromosome en îlots génomiques, horizontalement acquis, appelés îlots de pathogenicité (PAIs). Elles sont aussi plus virulentes dans le modèle de septicémie murin et pour Caenorhabditis elegans, dont la pertinence en tant que modèle animal pour l'étude des souches ExPEC a ainsi été démontrée. Dans un second temps, je me suis intéressé au rôle des PAIs. Pour cela, j'ai construit et caractérisé des mutants de la souche UPEC E. Coli 536, dépourvus de tout ou partie des PAIs présents dans lé génome de cette souche. J'ai observé qu'un mutant dépourvu de tous les PAIs est désavantagé en compétition contre la souche sauvage pour la colonisation intestinale en modèle murin. Les résultats obtenus avec les mutants d'un seul PAI suggèrent que les îlots favorisent la colonisation intestinale en association les uns avec les autres. Les PAIs seraient donc sélectionnés dans l'intestin ce qui corrobore l'hypothèse que la virulence des ExPEC est une coïncidence évolutive du commensalisme
The Extra-intestinal Pathogenic strains of Escherchia coli (ExPEC) are involved in the infection of normally sterile niches outside of the intestinal tract (Le. , the urinary tract, the blood stream and/or the cerebrospinal fluid). Their primary habitat is the gastro-intestinal tract of warm blooded animals where they are innocuous. The extra-intestinal pathogenesis seems to be a poorly efficient mean for these strains to be transmitted to new hosts. Consequently, it has been proposed that the virulence of the ExPEC strains is a coincidental evolution, ; by-product of commensalism. In order to verify this hypothesis. I’ve first performed a phenotypic and genotypic comparative study of a collection of ExPEC or fecal natural isolates. Compared to fecal isolates, the ExPEC strains are in general more motile and more resistant to different biologically relevant stresses. Moreover, ExPEC strains carry genes associated with the virulence clustered on horizontally acquired genomic islands called Pathogenicity Islands (PAIs). Thèse strains are also more virulent in a murin model of septicemia and f Caenorhabditis elegans. Thus, we demonstrate that C. Elegans is a relevant model for study the pathogenesis of ExPEC. In a second time, I have focused my work on PAIs function. For that, I have constructed different mutants of the ExPEC strain 536 deleted for one or seven PAIs. I have observed that mutants without any PAI loose the competition against the ancestral strain during the colonization of the digestive tract of mice. The results concerning mutants without one of the seven PAIs suggest that they act in concert. Therefore, the PAIs seem to be selected during intestinal colonization which confirms the hypothesis that the virulence of the ExPEC is a coincidental evolution of commensalism

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Navarre, Anaïs. "Différenciation des cellules souches embryonnaires humaines en cellules épithéliales respiratoires." Thesis, Reims, 2016. http://www.theses.fr/2016REIMS031/document.

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Abstract:

Les cellules souches embryonnaires humaines (CSEh), par leurs caractéristiques de pluripotence et de prolifération illimitée, représentent une alternative à l’utilisation de cellules issues de patients : leur différenciation en cellules épithéliales respiratoires pourrait permettre la production illimitée d’épithélium pour le criblage de molécules thérapeutiques.L’objectif de notre travail a été de mettre au point un protocole simple et financièrement acceptable afin de différencier les CSEh en cellules épithéliales de voies aériennes et de produire un épithélium complet. Pour ce faire, nous avons suivi deux voies potentielles de différenciation des CSEh : une voie passant par la production d’endoderme définitif, feuillet embryonnaire à l’origine de l’épithélium respiratoire, et une voie passant par un progéniteur potentiel commun aux lignages respiratoire et épidermique. Différentes combinaisons de protéines matricielles, d’inducteur de différenciation, de temps d’induction et de milieux de culture ont été testées. Nos résultats montrent que la culture des CSEh sur cellules nourricières STO dans un milieu optimisé pour les cellules bronchiques, le BEGM, en présence de Bone Morphenetic Protein 4 et d’acide rétinoïque pendant 6 jours puis en BEGM seul pendant 30 jours conduit à l’obtention de plus de 76% de progéniteurs épithéliaux respiratoires exprimant des marqueurs spécifiques tels que CK13, P63, CXCR4, FOXA2, SOX17, NKX2.1, SOX2 et SOX9. Le passage par la production de cellules de l’endoderme définitif n’a pas permis d’améliorer l’efficacité de ce protocole. L’isolement de ces progéniteurs et la reconstitution d’un épithélium complet restent à mettre au point
Human embryonic stem cells (hESCs), for to their characteristics of pluripotency and unlimited proliferation, represent an alternative to the use of primary cells from patients: their commitment and differentiation into airway epithelial cells could help to overcome the lack of patient’s cells and could allow the unlimited production of epithelium for the screening of therapeutic molecules.The objective of our work was to develop a simple and financially acceptable protocol to differentiate hESCs into airway epithelial cells and to produce a complete epithelium. To do this, we followed two potential routes of hESC differentiation: a route through the production of definitive endoderm, the germ layer at the origin of the respiratory epithelium, and a route through a common potential progenitor to the respiratory and epidermal lineages. Various combinations of matrix proteins, differentiation inducers, induction time and culture media were tested.Our results show that hESC culture on STO feeder cells in an optimized medium for human bronchial epithelial cells, the BEGM medium, in the presence of Bone Morphenetic Protein 4 and retinoic acid for 6 days then in BEGM medium alone for 30 supplementary days led to the differentiation of more than 76% of respiratory epithelial progenitors expressing specific markers such as CK13, P63, CXCR4, FOXA2, SOX17, NKX2.1, SOX2 and SOX9. The application of these culture conditions to definitive endoderm cells, previously obtained from hESC, failed to improve the effectiveness of this protocol. The isolation of these progenitors and the reconstruction of a complete airway epithelium remain to be developed

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Vigneau, Cécile. "Cellules souches embryonnaires : une nouvelle source pour les cellules rénales ?" Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066381.

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Abstract:

Les cellules souches embryonnaires (ES) peuvent se différentier in vitro en corps embryonnaires (EB), contenant des cellules des 3 lignages. Notre hypothèse est que les cellules ES, différenciées en EBs peuvent être enrichies en progéniteurs rénaux pouvant s’intégrer dans le parenchyme rénal in vivo. Nous avons utilisé une lignée de cellules ES murines, Lac-Z+ et dont le gène Brachyury (marqueur spécifique du mésoderme dont est issu le rein) a été associé au gène de la GFP. Les conditions de culture ont été optimisées (4 jours, 10ng/ml d’Activine A) pour générer des progéniteurs rénaux : Brachyury+, WT-1+, Cadhérine-11+, Pax-2+, Wnt-4+, CD-133+, CD-24+ et Oct-4+ ; séparés en 2 populations: Brachy+ et Brachy-. 5 jours après injection ex vivo dans des reins métanéphriques (E11. 5) en culture, les cellules Lac-Z/Brachy/GFP+ se localisent dans la zone néphrogénique, alors que les cellules Lac-Z/Brachy/GFP- s’intègrent dans le bourgeon urétéral. Apres injection in vivo directement dans le rein gauche de souris nouveau-nées, et jusqu'à 7 mois après, les cellules Lac-Z/Brachy/GFP+ s’intègrent dans les tubules proximaux sans développer de tératome. Les cellules Lac-Z/Brachy/GFP- s’intègrent dans différentes parties du rein mais principalement dans le tube collecteur. 12,5% de ces souris développent des tératomes, comme 20% des souris injectées avec les cellules ES non différenciées. En conclusion, les cellules ES peuvent être enrichies et sélectionnées pour des progéniteurs rénaux. Spécifiques des tubules proximaux, s’intégrant in vivo dans le parenchyme rénal normal, sans développer de tératome, ce qui offre de vraies perspectives thérapeutiques
In the absence of leukemia inhibitory factor (LIF) mouse embryonic stem (ES) cells give rise to embryoid bodies (EBs) that can differentiate into all 3 lineages including mesoderm from which kidney is derived. The generation of ES cell-derived progenitors offers potential for regenerative therapies. Since brachyury denotes mesoderm specification, we used a mouse ES cell-line with GFP knocked into the functional brachyury locus as well as lac-Z in the ROSA26 for use in cell selection and lineage tracing. Culture conditions were optimized (4 days, 10ng/ml Activin-A) to generate maximal numbers of renal progenitor populations identified by expression of the specific combination for renal progenitors : Brachyury, Cadherin-11, WT-1, Pax-2, Wnt-4, CD133, CD24 and Oct-4. LacZ/Brachy/GFP+ cells and LacZ/Brachy/GFP- cells were further selected by FACS. 5 days after injection into embryonic kidney explants in organ culture, LacZ/Brachy/GFP+ cells localized into blastemal cells of the nephrogenic zone while LacZ/T/GFP- cells incorporated in the ureteric bud. After a single injection into developing live newborn mouse kidneys, co-localization studies showed that the LacZ/Brachy/GFP+ cells were stably integrated into proximal tubules for 7 months without teratoma formation. LacZ/Brachy/GFP- cells got incorporated in different kind of tubules, preferentially in the collecting duct, but 12. 5% of the mice developed teratomas. It is concluded that defined differentiation of ES cells into EBs with Activin-A and selection for Brachyury expression provides a means to isolate and purify renal proximal tubular progenitor cells with the potential for safe use in regenerative therapies

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Goldman, Orit. "Modèle de différenciation de cellules endothéliales à partir des cellules souches embryonnaires humaines." Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077060.

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Abstract:

Le développement du système vasculaire s'effectue grâce à deux phénomènes : la vasculogénèse et l'angiogénèse. Les cellules endothéliales jouent un rôle central dans la formation et le fonctionnement des vaisseaux sanguins. Elles tapissent la paroi interne de l'ensemble des vaisseaux et permettent une barrière étanche permettant les échanges entre le sang et les tissus. De plus les cellules endothéliales sont hautement spécialisées. Par exemple les cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique forment une paroi sélective et peu perméable. In vitro, la vasculogénèse peut être étudiée grâce au modèle des cellules souches embryonnaires humaines (hES). Les cellules hES peuvent générer les trois feuillets embryonnaires: mésoderme, endoderme et ectoderme. Elles forment spontanément en culture des structures compactes appelées corps embryonnaires (EB, embryoïd bodies). Le traitement des EB avec une combinaison cytokines entraîne une différenciation en précurseurs endothéliaux et hématopoïétiques, confirmant au niveau clonal l'existence de cellules souches communes aux deux systèmes. La production des cellules endothéliales à partir des hES stimulée par le BMP4, qui accélère le délai d'apparition des cellules endothéliales (CD144/KDR) et le nombre de cellules engagées dans cette voie de différenciation. En présence de BMF nous mettons en évidence une population de progéniteurs endothéliaux, qui se différencient en cellules endothéliales fonctionnelles. Nous exploitons actuellement ce modèle pour obtenir des cellules endothéliales ayant des fonctions spécialisées de cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique. Les cellules endothéliales cérébrales ont pour caractéristique d'exprimer les protéines des jonctions serrées, les molécules d'adhésion et de transporteurs. Au cours du développement, ces caractéristiques sont acquises et maintenues par leur contact avec les astrocytes. C'est pourquoi dans notre modèle, nous instruisons les cellules endothéliales dérivées des hES par une co-culture avec des astrocytes. D'autre part nous avons mis évidence que le BMP4 accélère le délai d'apparition des marqueurs CD133/KDR, exprimés par les progéniteurs endothéliaux circulants. Or, mises en culture, ces cellules génèrent une population de cellules qui expriment aussi bien les marqueurs de cellules mésenchymateuse (Vimentine et ASMA) que de cellules épithéliales hépatiques (CK8, CK18 et CK19). En culture, ces cellules, sont capables de se différencier en chondrocyte adipocytes et ostéoblastes. Leur différenciation en cellules épithéliales est en cours. Nous suggérons donc que ces cellules sont en transition épithélio-mésenchymateuse (TEM), et travaillons sur cette hypothèse. Ces études ont mis en évidence que les cellules hES permettent d'avoir accès à un large spectre de différenciation, allant de cellules immatures à des cellules ayant acquis des fonctions spécialisées. En ce qui concerne les cellules endothéliales et les cellules mesenchymateuses, cette propriété pourra avoir des utilisations en pharmacologie et en médecine régénérative
The development of the vascular System takes place through two pathways: vasculogenesis and angiogenesis. Endothelial cells play a central role in the formation and function of blood vessels. They take place in the inner wall of ail vessels and constitute a dynamic barrier for the exchanges between blood and tissues. In addition, the endothelial cells are highly specialized. For example, the endothelial cells of blood-brain barrier (BBB) restrict the passage of molecules and cells into the central nervous System. Vasculogenesis can be studied in vitro through the model of human embryonic stem cells (hES). HES cells can generate ail three embryonic layers: mesoderm, endoderm and ectoderm. They form spontaneously in culture compact structures called embryoïd bodies (EBs). The EBs treatment with a combination of cytokines leads to the differentiation into endothelial and hematopoietic precursor, confirming the existence of a stem cell common to both Systems. The production of endothelial cells from hES is stimulated by BMP4, which accelerates the time to onset of endothelial cells emergence (CD144/KDR) and the number of cells involved in this differentiation process. In the presence of BMP4, we highlight a population of endothelial progenitors, which differentiate into functional endothelial cells. We currently operate the model to obtain endothelial cells with specialized functions, such as endothelial cells of the BBB. Such endothelial cells express the proteins of tight junctions, adhesion molecules. During development, these characteristics are acquired and maintained by contact with astrocytes. For this reason, we co-culture the endothelial cells derived from hES with astrocytes. In parallel, we have tried to isolate more immature endothelial progenitors by using a combination of markers expressed on post-natal endothelial progenitors. BMP4 boosted differentiating hES cells were sorted with CD133/KDR markers. However, put into culture, these cells generate a population of cells expressing markers of both mesenchymal cells (vimentin and ASMA) and epithelial cells (CK8, CK18 and CK19). In culture, these cells are able to differentiate into chondrocytes, adipocytes and osteoblasts. Their differentiation into epithelial cells is currently under investigation. We suggest that these cells are in epithelial-mesenchymal transition (EMT), and we are currently working on that hypothesis. These studies have shown that hES cells can give access a broad spectrum of differentiation from immature cells to cells that have acquired specialized functions. With regard to endothelial cells and mesenchymal cells, this property may have uses in pharmacology and, further, will open the way to regenerative medicine

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Flici, Hakima. "Différenciation et plasticité des cellules souches neurales." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01070644.

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Abstract:

L'étude de la plasticité cellulaire est un puissant outil pour comprendre le choix du destin cellulaire pendant la différenciation et dans les processus cancéreux lors de la transformation d'une cellule normale en une cellule maligne. Chez la drosophile, le facteur de transcription Gcm contrôle la détermination du destin glial. Dans des mutants gcm, les cellules qui se développent normalement en glie entrent dans la voie de différenciation neuronale alors que l'expression ectopique de gcm dans des progéniteurs neuronaux induit de la glie. Ces données font de Gcm un outil important pour comprendre les bases de la plasticité cellulaire. Mon projet de thèse vise à comprendre les mécanismes contrôlant la plasticité des cellules souches neurales. Nous avons ainsi montré que la capacité des CSNs à se convertir en glie après expression forcée de Glide/Gcm décline avec l'âge et que lors de l'entrée en phase quiescente ou apoptotique, ils ne peuvent plus être convertis. Nous avons aussi découvert que le processus de conversion du destin ne se manifeste pas uniquement par l'expression de marqueurs gliaux mais aussi par des changements spécifiques au niveau de la chromatine. D'une manière intéressante, nous avons aussi montré que la stabilité de la protéine Glide/Gcm est contrôlée par deux voies opposées, où Repo et l'histone acetyltransférase CBP jouent un rôle majeur.

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Klimchenko, Oléna. "Différenciation hématopoïétique des cellules souches embryonnaires humaines." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077056.

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Abstract:

L'hématopoïèse chez les vertébrés comporte deux vagues : l'une extra embryonnaire, transitoire dite primitive et la seconde d'origine intra embryonnaire dite définitive. Cette séquence chez les mammifères a bien été étudiée chez la souris La disponibilité limitée d'échantillons humains au stade des premières semaines du développement fait des cellules souches embryonnaires humaines (hES) un outil unique pour étudier les différents événements qui surviennent au cours de l'ontogenèse. L'objectif de ma thèse était d'étudier l'hématopoïèse embryonnaire en se basant sur le modèle des cellules ES pour caractériser des changements ontogéniques et mieux comprendre la physiopathologie de certaines hémopathies qui surviennent sur des progéniteurs foetaux. La première partie a été consacrée à l'étude du développement de la lignée érythroide et mégacaryocytaire. Ce travail a permis d'identifier un progéniteur bipotent érythro-mégacaryocytaire (MEP) au cours de l'hématopoïèse embryonnaire primitive humaine. Nous avons également montré que le MEP se situe en amont des progéniteurs monopotents commis exclusivement vers la lignée érythroïde et mégacaryocytaire et produisent respectivement les érythrocytes matures nucléés et les plaquettes. L'étude de la régulation spécifique du développement des MEPs embryonnaires a permis d'établir les mécanismes moléculaires de l'engagement vers une lignée spécifique pendant les différenciations érythroblastiques et mégacaryocytaires primitives. Ces résultats suggèrent que l'hématopoïèse primitive du sac vitellin chez l'homme est associée à l'émergence simultanée des lignées érythroblastiques et mégacaryocytaires. La deuxième partie de ma thèse a été consacrée à l'étude de l'ontogénie de la lignée monocytaire humaine. Ce travail nous a permis de montrer que le processus de différenciation des monocytes et des macrophages à partir des cellules ES humaines reproduit les grandes étapes de la monocytopoïèse observée chez l'adulte dans la moelle osseuse. Nous avons observé que les macrophages générés à la fois dans des cultures de cellules embryonnaires et foetales étaient fonctionnels, capables de phagocytose ainsi que de sécrétion d'interleukines et de facteurs de croissance. L'étude des interleukines produites a mis en évidence aussi bien au niveau moléculaire que protéique une balance vers un phénotype anti-inflammatoire ainsi qu'une réponse déficiente à la stimulation par le LPS et l'IFNy. Ces données complétées par le fait que les macrophages expriment fortement une grande variété de cytokines pro-angiogéniques et des quantités très importantes de métalloprotéases permettent de les classer dans le groupe des macrophages polarisés M2 doués principalement d'une fonction trophique et de remodellage tissulaire. La comparaison des systèmes de différenciation vers la lignée monocytaire à partir des cellules hES et des cellules CD34+ adultes et foetales dans les mêmes conditions cytokiniques suggère que les différences ontogéniques pourraient reposer sur des voies de différendation distinctes. L'ensemble de ces résultats suggère que les monocytes/macrophages issus de cellules embryonnaires et foetales humaines ont en commun des propriétés antiinflammatoires et trophiques qui pourraient avoir un rôle majeur dans l'implantation et le développement du foetus dans les premières semaines de la vie
Hematopoiesis in vertebrates includes two waves: one transitional extraembryonic called primitive and the second intra-embryonic origin called definitive. This sequence in mammals has been well studied in mice and much more difficult in humans for ethical reasons. The development of cell lines of human embryonic stem) offers a unique cellular model to study the different events mat occur during ontogeny. The goal of my thesis was to study embryonic hematopoiesis in the ES cell model to characterize the ontogenetic changes and better understand the pathophysiology of certain malignancies that occur on fetal progenitors. The first part of my thesis was devoted to studying the development of erythroid and megakaryocytic lineage. This work has identified the bipotent erythro-megakaryocytic progenitor (MEP) during thé embryonic primitive human hematopoiesis. We also showed that the MEP is upstream of monopotent progenitors committed exclusively to erythroid and megakaryocytic and produce mature nucleated erythrocytes and ,respectively. Platelets. The study of the specific regulation of embryonic development of MEPs help to establish the molecular mechanisms of commitment to a specific lineage differentiation during erythroblastic and megakaryocytic primitive. These results suggest that the primitive yolk sac hematopoiesis in humans is associated with the simultaneous emergence of erythroblastic and megakaryocytic fines. The second part of my thesis was devoted to the study of the ontogeny of human embyonic monopoesis. This work has enabled us to show that the process of macrophage differentiation from human ES cells reproduces the main stages of monopoiesis observed in adult bone marrow. Monocytic cells derived from human ES cells (huESC) express a combination of cell-surface markers that overlap with adult blood resident monocytes and showed an anti- inflammatory state that was confirmed at the level of secreted proteins. This polarization appeared to be related to ontogeny as fetal liver CD34+ cells- derived monocytic cells demonstrated a very similar phenotype. Both embryonic and fetal monocytic cells showed an enhanced expression of genes encoding tissue degrading enzymes, anti-inflammatory chemokines and scavenger receptors. They secreted high amounts of proteins acting on tissue remodeling and angiogenesis in comparison to blood adult monocytes and they promoted the development of large blood vessels in xeno-transplanted human tumors. These ontogenic functional properties correlated with a specific pathway of differentiation. These findings suggest that the differentiation of monocytic cells during human development may produce a majority of cells endowed mainly with antiinflammatory and trophic fonctions, supporting human fetus development

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Monsarrat, Paul. "Cellules souches, médecine régénérative et régénération parodontale." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30031/document.

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Abstract:

La première partie de ce travail introduit un nouveau concept d'analyse des enregistrements des essais cliniques et de la dynamique de leur évolution, aussi bien thématique que temporelle. Ce concept a été appliqué à la médecine régénérative, démontrant l'absence de corrélation entre la source de cellules souches et le champ d'application. Les pathologies odonto-stomatologiques sont très peu concernées par les essais cliniques en thérapie cellulaire par cellules souches. Pourtant les parodontites, pathologies immuno-infectieuses responsables de la destruction du tissu de soutien des dents, constituent un enjeu majeur de santé publique. Bien que les auteurs s'accordent sur la responsabilité de l'écologie immunitaire et microbienne dans la physiopathologie de la maladie, les raisons de la dysbiose, de la susceptibilité individuelle sont encore mal connues. La greffe de cellules stromales mésenchymateuses (CSM) permettrait le retour à l'homéostasie en favorisant l'activation des CSM endogènes. La deuxième partie de ce travail démontre que les parodontites ont été potentiellement associées avec 57 pathologies systémiques ; le registre des essais cliniques de l'Organisation Mondiale de la Santé ayant été analysé. L'efficacité et la sureté de l'utilisation des CSM pour la régénération parodontale dans des modèles animaux ont été également démontrées. Pourtant, les modèles utilisés souffraient de problèmes méthodologiques dont la faible représentativité physiopathologique des lésions parodontales générées. Cette deuxième partie apporte donc des données quant à l'efficacité des ASC (CSM du tissu adipeux) pour améliorer de manière quantitative et qualitative la régénération des tissus de soutien parodontaux dans un modèle murin où les lésions parodontales ont été générées par l'administration répétée de bactéries parodonto-pathogènes. Il s'agit donc d'un modèle dont la physiopathologie est plus proche de celle retrouvée chez l'Homme. Enfin, la deuxième partie démontre un effet antibactérien à large spectre des ASC dont l'effet est à la fois direct (effet macrophage-like) et indirect (via la sécrétion de facteurs antibactériens)
The first part of this work introduces a new concept of analysis of clinical trial records and the dynamics of their evolution, both thematic and temporal. This concept has been applied to regenerative medicine, showing the lack of correlation between the source of stem cells and the fields of application. The stomatognathic diseases are few involved in clinical trials for stem cells therapy. Yet periodontitis, immuno-infectious diseases responsible for the destruction of the tooth supporting tissues, are a major public health issue. While the authors agree on the responsibility of the immune and microbial ecology in the pathophysiology of the disease, the reasons for dysbiosis, individual susceptibilities, are still unclear. Graft of mesenchymal stromal cells (MSCs) would return to homeostasis by promoting the activation of endogenous MSCs. The second part of this work shows that periodontitis were potentially associated with 57 systemic diseases; the clinical trials registry of the World Health Organization have been analyzed. The efficacy and safety of the use of MSCs for periodontal regeneration in animal models have also been demonstrated. Yet the models suffered from methodological problems, periodontal lesions are few representative of the pathophysiology. This second part thus provides data on the effectiveness of ASC (CSM from adipose tissue) to improve quantitative and qualitative regeneration of periodontal supporting tissues in a mouse model where periodontal lesions were generated by repeated administration of parodonto-pathogenic bacteria. It is therefore a model whose pathophysiology is closer to that found in humans. Finally, the second part demonstrates broad antibacterial spectrum of ASC whose effect is both direct (macrophage-like effect) and indirect (via the secretion of antibacterial factors)

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Renard, Emmanuelle Alliot-Licht Brigitte. "Les cellules souches et la pulpe dentaire." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://theses.univ-nantes.fr/thesemed/CDrenard.pdf.

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Dissertations / Theses on the topic 'Les cellules souches intestinales'

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