Tesis sobre el tema "Oxydative capacity"

La chimie des espèces halogénées (Cl, Br, I) dans l’atmosphère joue un rôle, à l’échelle mondiale, dans le puits chimique d'ozone troposphérique, gaz à effet de serre et source principale du radical hydroxyle (OH). Par conséquent, la chimie des composés halogénés peut affecter le radical OH dont la concentration est assimilée au pouvoir oxydant de la troposphère, et ainsi modifier le temps de vie de gaz à effet de serre comme le méthane. Néanmoins, cette chimie est rarement représentée pour la troposphère dans les modèles de chimie climat. Le modèle numérique tridimensionnel de chimie-climat LMDz-INCA, qui est inclus dans le modèle de système Terre de l’IPSL, a été utilisé tout au long de cette thèse pour comprendre et quantifier le rôle de la chimie des composés halogénés sur la chimie troposphérique photooxydante dans des atmosphères naturelles. Dans un premier temps, les espèces halogénées, leurs sources d’émissions vers l’atmosphère et leurs puits physiques, leurs réactions chimiques ont été intégrées dans INCA. Un important travail d’évaluation des résultats du modèle pour une simulation de référence d’un an a été réalisé en confrontant ces résultats à des synthèses d’observations in-situ des concentrations de composés halogénés et aux résultats de modèles équivalents. Il a été démontré que la représentation de cette chimie était suffisamment satisfaisante pour simuler l’impact des halogènes sur le système photooxydant dans la troposphère et particulièrement dans la couche limite atmosphérique. La réponse du système chimique troposphérique Ox, HOx, NOx, CH4 et COVs à ces changements a ainsi pu être quantifiée. À l’échelle de toute la troposphère, la charge massique d’O3 diminue de 22%, celle d’OH de 8% et celle des NOx de 33% lors de la prise en compte de la chimie des espèces halogénées.Pour mieux appréhender l’ampleur de ces changements sur la capacité oxydante et en comprendre les mécanismes, des tests de sensibilités, consistant à diminuer tour à tour les émissions ou concentrations des précurseurs de l’ozone, ont été réalisés. Ceux-ci ont montré qu’avec la prise en compte de la chimie des composés halogénés, l’O3 devient plus sensible aux perturbations en NOx, CH4 et COV. Par contre, le radical OH devient plus résilient face à ces perturbations puisqu’il devient moins dépendant de l’O3 et plus dépendant de ses autres sources chimiques, espèces halogénées y compris. La comparaison entre les simulations pour des conditions préindustrielles et présentes ont montré que la sensibilité de la charge massique d’ozone troposphérique aux changements d’émissions qui se sont déroulées depuis 1850 est ~20% plus faible lorsque la chimie des composés halogénés est prise en compte. Afin de mieux comprendre la résilience du radical OH face à des changements d’émissions, la probabilité de recyclage a été quantifiée. Dans un scénario préindustriel, r augmente de 12% ce qui montre l’importance de la considération de la chimie des composés halogénés pour explorer la chimie oxydante des atmosphères du passé. Pour les conditions actuelles, r dépasse 60% en moyenne mondiale, suggérant qu’un effet tampon sur les concentrations d’OH se met en place. L’impact de la chimie des composés halogénés étant important sur les changements de charge massique de l’ozone et la capacité oxydante, entre l’époque préindustrielle et aujourd’hui, les exercices internationaux s’intéressant à l’évolution de ces espèces entre le préindustriel, le présent et le futur auraient intérêt à considérer cette chimie pour mieux caractériser le forçage radiatif lié notamment à l’ozone
The atmospheric chemistry of halogenated species (Cl, Br, I) plays a role in the global chemical sink of tropospheric ozone, a greenhouse gas that is also the main source of hydroxyl radicals (OH). As a consequence, the chemistry of halogenated compounds can perturb OH, whose concentration reflects the oxidizing capacity of the troposphere, and can therefore influence the atmospheric lifetime of greenhouse gases such as methane. Despite this, tropospheric chemistry of halogen is rarely described in climate-chemistry models. The LMDz-INCA 3-D climate-chemistry model, which is part of the IPSL Earth system model, has been used throughout this thesis to understand and quantify the role of tropospheric halogenated compounds on the photooxidizing chemistry in natural atmospheres. First, the halogenated species, their emission sources and physical sinks, their chemistry were integrated into INCA. A one-year reference simulation was used to carry out an in depth model evaluation. Comparisons were made with compilations of in-situ observations of some halogenated species and with the results from similar models. The representation of this chemistry was shown to correctly simulate the impact of halogens on the photooxidizing system in the troposphere and in particular in the boundary layer. The changes affecting the tropospheric chemical system (Ox, HOx, NOx, CH4 and VOCs) were thus quantified. The chemistry of halogenated species was shown to decrease O3 burden by 22%, that of OH by 8% and that of NOx by 33%.Second, to better understand the effect on the oxidizing capacity, sensitivity tests, consisting of reducing independently the emissions or concentrations of ozone precursors, were carried out. They show that in the presence of the chemistry of halogenated compounds, O3 becomes more sensitive to perturbations in NOx, CH4 and VOC. On the other hand, the OH radical becomes more resilient to these changes since it becomes less dependent on O3 and more dependent on its other chemical sources, which include halogenated species. The comparison between pre-industrial and present-day simulations show that the sensitivity of the tropospheric ozone burden is ~20% lower when the chemistry of halogenated compounds is considered. In order to better understand the resilience of the OH radical to changes in emissions, the recycling probability of OH (r) was quantified. In a pre-industrial scenario, r increases by 12%, thus emphasizing the importance of considering the chemistry of halogens in exploring the oxidative chemistry of past atmospheres. For current conditions, r exceeds 60% on a global average, suggesting that a buffering effect on OH concentrations is occurring. Since changes in ozone burden and oxidative capacity between pre-industrial and present-day simulations are considerable, international exercises aiming at assessing the evolution of these species over the preindustrial, the present and the future periods should account for the role of tropospheric chemistry of halogenated compounds to better quantify the ozone radiative forcing

Des catalyseurs à base de métaux nobles (Pt, Pd, Ir, Ru et Rh) supportés (TiO2, ZrO2, CeO2 et CeZrO2) ont dans un premier temps été préparés. L'Oxydation en Voie Humide Catalytique de l'ammoniaque en présence de ces catalyseurs a alors été réalisée. Le platine est le métal le plus actif. L'iridium et le palladium sont les plus sélectifs en diazote. Le catalyseur Pt/TiO2 est le plus performant car il combine une très forte activité et une sélectivité en diazote peu éloignée de celles de l'iridium et du palladium. Une étude approfondie sur ce catalyseur (méthode de préparation, nature du précurseur métallique,…) a montré que seule la basicité de surface du catalyseur a un impact négatif sur la sélectivité en diazote. Les autres paramètres étudiés sont non significatifs. Le travail réalisé sur les conditions opératoires (PO2, T, mcatalyseur, pH et concentration d'ammoniaque) toujours en présence de Pt/TiO2 ont montré qu'il est nécessaire de contrôler la fonction oxydante et notamment le rapport nO2/nNH3. En effet, si la valeur de ce rapport est trop élevée (nO2/nNH3 >> 0,75) alors la sélectivité en diazote se dégrade fortement. Pour terminer, des catalyseurs bimétalliques PtIr/TiO2 et PtPd/TiO2 ont été préparés afin d'allier l'activité du platine à la sélectivité en diazote du palladium ou iridium. L'utilisation de ces catalyseurs s'avère peu intéressante car leur comportement est similaire à celui des mélanges mécaniques. De plus, la sélectivité en diazote est également dégradée pour nO2/nNH3 >> 0,75 avec ces catalyseurs
TiO2, ZrO2, CeO2 and CeZrO2 supported noble metal catalysts (Pt, Pd, Ir, Ru and Rh) have been in a first time prepared to be used in the Catalytic Wet Air Oxidation of ammonia. The first results show that platinum is the most active metal. Palladium and iridium are the most selective toward nitrogen. Pt/TiO2 is the most interesting catalyst because it combines a very strong activity and a selectivity toward nitrogen close to iridium and palladium. An in-depth study on this catalyst (preparation method, nature of the metallic precursor…) shows that the single parameter which has a negative impact on the selectivity toward nitrogen is the basicity of the catalyst surface. The work realized on the operating conditions (PO2, catalyst weight, pH and ammonia concentration) in the presence of Pt/TiO2 shows the necessity to control the oxidizing function and particularly the nO2/nNH3 ratio. Indeed, if the value of this ratio is too high (nO2/nNH3 >> 0,75) then the selectivity toward nitrogen degrades strongly. To end, PtIr/TiO2 and PtPd/TiO2 bimetallic catalysts have been prepared to combine the activity of the platinum and the selectivity of palladium/iridium to nitrogen. These catalysts are not interesting because their behaviour is similar to the mechanical mixtures. Furthermore, the selectivity toward nitrogen is also degraded for nO2/nNH3 >> 0,75 with these catalysts

Le métabolisme oxydatif de Saccharomyces cerevisiae a été étudié par l'analyse quantitative des réponses transitoires induites par la perturbation de régimes stabilisés en chemostat. Il a ainsi été démontré que des perturbations telles que des pulses d'acide acétique, des oscillations, une augmentation du taux de dilution déclenchent sans délai une réponse cellulaire dont l'amplitude est déterminée par le pool initial des sucres de réserve. Cette réponse se traduit par une activation du métabolisme aboutissant principalement à une accélération de la croissance mais aussi à un découplage énergétique. Le tréhalose, le glycogène et la capacité respiratoire sont au cœur de l'adaptation cellulaire. La forte sollicitation des voies oxydatives et la production d'acétate (mésurée ou déduite) laissent supposer que le by-pass de la pyruvate deshydogénase est utilisé pour faire face à l'overflow glycolytique du à l'utilisation des sucres de réserve
The oxydative metabolism of the yeast Saccharomyces cerevisiae is studied on chemostat culture by disturbing transient states. It is shown that acetate pulse, spontaneous oscillation, shift-up in dilution rate induce the same cell's response, whose magnitude is determined by the initial pool of the carbohydrates storage. The main event of that response is an activation of the metabolism closely linked with an acceleration of the growth. Trehalose, glycogene and the respiratory capacity play a key role in that adaptation. During such dynamics, because of the high oxydative metabolism and acetate production, we postulate that the pyruvate deshydrogenase by-pass is used to cope with the high glycolytic flux due to the breakdown of the storage material

La dystrophie myotonique de type I est la pathologie neuromusculaire la plus répandue chez l'adulte. Elle est caractérisée par une atteinte multisystémique plus ou moins prononcée en fonction de l'extension des répétitions CTG, mutation à l'origine de l'atteinte. Le muscle squelettique est particulièrement touché avec un phénomène de myotonie ainsi qu'une atrophie. Les myoblastes, à l'origine de la formation des muscles et de leur régénération potentielle, présentent, chez les patients DM1, une capacité proliférative limitée par rapport à des myoblastes issus d'individus sains. C'est l'activation précoce de la voie p16 qui est à l'origine de cette sénescence prématurée des cellules DM1. Les mécanismes conduisant à ce phénotype sont néanmoins inconnus. Au cours de cette étude, nous avons tenté de décrypter une partie de ces mécanismes et notamment les liens potentiels entre les expansions CTG, la sensibilité au stress oxydatif et l'activation précoce de la voie p16 conduisant à la sénescence des myoblastes DM1

Les caracteristiques de "l'oxyde laser" obtenu sont etudiees: 1)grace au controle de temperature par pyrometrie en ce qui concerne la cinetique de croissance. 2) a partir de mesures c(v) et i(v) en ce qui concerne les proprietes electriques. 3) par spectrometrie ir en ce qui concerne les proprietes physiques. Ces caracteristiques sont ensuite comparees a celles de l'oxyde thermique conventionnel. Enfin, par la realisation de transistors m. O. S. A "oxyde laser" (oxyde de grille), nous avons montre que ce mode d'oxydation assistee par laser peut etre utilise dans les technologies m. O. S.

Nous effectuons une étude de la diversité métabolique de divers isolais de E. Coli afin (i) d'établir un lien entre métabolisme et virulence et, (ii) de mieux comprendre la physiopathologie des infections urinaires (IU). Les activités enzymatiques spécifiques d'enzymes du métabolisme central sont mesurées à la phase exponentielle dans 4 milieux pour 5 souches. Une diversité intra espèce du métabolisme et des capacités d'adaptation est mise en évidence. Elle peut être rattachée au phénotype pathogène ou commensal et à la niche. E. Coli CFT073, uropathogène, favorise le métabolisme de l'acétate et les voies de biosynthèse dans l'urine. L'évaluation de l'homéostasie redox de 8 souches montre que la phase exponentielle, par rapport à la phase stationnaire de la croissance dans l'urine, est associée à un déséquilibre de l'homéostasie redox. Un stress systémique modifie la composition de l'urine, favorisant la croissance de E. Coli qui pourrait participer à la survenue d'IU en réanimation
We carry out a study of the metabolic diversity for some strains of E. Coli, in order to (i) point out a link between metabolism and virulence and, (ii) improve our understanding of urinary tract infections (UTI). The specific activity of some enzymes from the central metabolism was measured for 5 strains yielded in 4 mediums. We highlight a metabolic diversity, which could be linked to strain's habitats or pathovars. The uropathogenic strain, E. Coli CFT073, favours acetate metabolism and neoglucogenesis during growth in urine. The study of redox homeostasis for 8 E. Coli strains shows an unbalance during exponential phase by comparison with stationary phase. A systemic stress, such as a polytraumatism, is responsible for changes in urine composition, which could be a risk factor of UTI occurrence in unwell intensive care patients

La 4e de couverture indique : "Pour pallier un excès de glutamate qui peut être toxique pour les cellules du système nerveux central, et en particulier pour les neurones, nous avons transféré le gène codant pour l'isoforme de 67 kDa de la glutamate décarboxylase (GAD67) soit dans des astrocytes par transduction avec un rétrovirus, soit dans des neurones primaires ou des cellules PC12 avec un virus herpes défectif. L'expression de GAD67 dans les astrocytes a permis d'améliorer la survie de neurones primaires non différenciés en présence de glutamate et de cellules PC12 cultivées en absence sérum ou traitées à l'eau oxygénée. Dans ces astrocytes, l'activité GAD67 s'accompagne d'une stimulation du métabolisme énergétique et d'une libération de glutathion, parallèlement à une diminution des activités alanine et aspartate aminotransférases (ALAT et ASPAT) au profit des enzymes du " shunt " à GABA. Par ailleurs, ces astrocytes sont capables de bloquer la croissance de cellules tumorales (C6) nécessitant du glutamate pour leur croissance. L'infection de neurones primaires non différenciés et de cellules PC12 par un virus herpes défectif GAD67 a permis également d'améliorer directement la survie de ces cellules respectivement en présence de glutamate ou d'eau oxygénée. Des modifications du métabolisme du glutamate comme observées dans les astrocytes GAD67 ont été mises en évidence. Un effet complémentaire du virus, qui stimule à la fois les activités ALAT et ASPAT ainsi que la voie des pentoses, augmentant de ce fait, la quantité de NADPH nécessaire au recyclage du glutathion, a été démontré. Ainsi, l'expression de GAD67 dans des neurones et des astrocytes s'avère être un moyen d'augmenter la survie cellulaire dans des conditions de stress oxydatif et/ou d'hypométabolisme énergétique. Enfin, une stratégie utilisant la thymidine kinase herpétique sous promoteur inductible par un transactivateur chimérique a permis de détruire des cellules tumorales productrices de glutamate après traitement au ganciclovir. "

Ce travail est consacre a l'etude de l'oxyde de silicium realise par oxydation plasma a basse temperature dans un reacteur a resonance cyclotronique electronique repartie. Nous nous sommes interesses aux cinetiques de croissance en anodisation plasma (tension appliquee au substrat superieure au potentiel plasma) a courant constant qui decrivent bien un modele de diffusion d'ions o#- assistee champ. Mais, nous avons mis en evidence l'existence d'un premier regime, ou la tension reste constante, qui correspondrait a la formation d'une couche conductrice d'epaisseur 10-15 nm due aux photons u. V. Energetiques du plasma d'oxygene. Nous avons caracteris e physiquement nos oxydes plasmas. La methode d'absorption infrarouge s'est revelee tres adaptee a l'etude des couches minces de silice, en tenant compte des effets geometriques, mis en evidence par calcul et experimentalement, provoquant un deplacement fictif du pic du mode principal optique transverse (to) avec l'epaisseur d'oxyde, tandis que la position du pic du mode optique longitudinal (lo) reste invariante. La position des pics des modes lo et to nous permet de determiner l'angle moyen si-o-si et la densite de la silice. Les oxydes plamas montrent une position de ces deux pics tres deplacee par rapport aux oxydes thermiques laissant presager des oxydes denses. La reflectometrie x s'est revelee tres sensible a la rugosite de surface de l'oxyde tandis qu'il est difficile d'obtenir des valeurs precises pour les autres parametres (rugosite d'interface sio#2/si, densite). Les resultats des mesures sur les oxydes anodiques en absorption infrarouge et en reflectometrie x montrent une inhomogeneite en epaisseur. Enfin, des mesures c(v) montrent une caracteristique convenable bien que ces oxydes soient contamines par les metaux constituant le reacteur

Le développement de modèles d’exposition à l’hypoxie intermittente (HI) permet d’isoler ce stimulus unique du syndrome d’apnées obstructives du sommeil (SAOS) et d’en étudier les conséquences. L’HI est responsable de l’activation du système nerveux autonome sympathique, du facteur inductible par l’hypoxie (HIF-1), et d’un stress oxydant. Le déconditionnement à l’exercice des patients SAOS pourrait être dû à leur sédentarisation induite par l’hypersomnolence et aux effets de l’HI sur les effecteurs musculaires. Les objectifs de ce travail étaient d’identifier les modifications induites par l’HI sur la réponse à l’exercice dynamique chez le sujet sain et chez différents effecteurs musculaires chez le rat. L’exposition pendant 14 nuits chez le sujet sain augmente la réponse respiratoire, la pression artérielle diastolique et abaisse la fréquence cardiaque maximale, ce qui est compatible avec l’hyperactivité sympathique et correspond aux réponses modifiées du patient SAOS, alors que la réponse métabolique d’amélioration de l’utilisation de lipides est bénéfique. Une exposition de 35 jours à l’HI chez le rat est à l’origine d’une hypertrophie cardiaque compensée par l’amélioration de contractilité et le maintien de la densité mitochondriale, mais accompagnée d’une réduction de la capacité oxydative maximale des mitochondries in situ et d’une augmentation d’activité de la glutathion peroxydase. Le diaphragme améliore en aiguë sa capacité oxydative, et les muscles squelettiques soléaire et gastrocnémien la conservent. L’origine du déconditionnement du SAOS serait donc principalement cardiaque, et impliquerait la mitochondrie et la génération d’espèces oxygénées réactives dont la source reste à déterminer
The development of intermittent hypoxia (IH) exposure models enables to isolate one feature of obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) and to study its consequences. IH is responsible for sympathetic hyperactivation, activation of hypoxia inducible factor-1 and oxidative stress. Physical deconditioning presented by OSAS patients could be induced by inactivity resulting from excessive daytime sleepiness and IH consequences on muscles. The purposes of these studies were to identify IH induced modifications on dynamic exercise response in healthy Humans and on different muscles in rats. A 14 nights exposure to IH increases ventilatory response as well as diastolic arterial blood pressure with concomitant diminished maximal heart rate. Those responses are compatible with sympathetic hyperactivation and correspond to the ones observed in OSAS patients. On the other hand, metabolic response is positive illustrated by increased lipid utilization. A 35 days exposure to IH induces cardiac hypertrophy compensated by increased contractility and maintained mitochondria density. However, it is associated with a reduction of maximal oxidative capacity of in situ mitochondria and a higher glutathione peroxidase activity. Acute exposure leads to an increase of diaphragm oxidative capacity. On their side, skeletal muscles maintain their oxidative capacity. Physical deconditioning in OSAS should therefore be of cardiac origin. Mitochondria seems implicated in this hypertrophy as well as reactive oxygen species which source remains to be elicited

Pour caracteriser completement la charge d'espace creee dans l'oxyde de grille de capacite mos lors d'injections d'electrons de type fowler-nordheim, nous avons developpe differentes methodes de caracterisation : methode d'avalanche, mesures combinees v#m#g/v#-#f#n. La charge d'espace est composee de trous pieges, de charges fixes, de pieges a electrons de type accepteur et donneur. Ces derniers constituent les etats lents. La methode d'avalanche a permis de mettre en evidence la creation des pieges a electrons donneurs et accepteurs dont les sections efficaces de capture sont proches de celles des pieges a electrons natifs des couches de silice, associes aux especes liees a l'hydrogene. La procedure mettant en uvre les mesures combinees v#m#g/v#-#f#n a permis de determiner les dix parametres qui caracterisent la charge d'espace creee par injection fowler-nordheim : les quatre centroides, les quatre densites surfaciques des composantes de la charge d'espace et les deux probabilites d'occupation des pieges a electrons. Cette procedure a permis de determiner les seuils de creation des pieges donneurs et accepteurs. Ces derniers jouent un role primordial dans le claquage des oxydes de grille soumis a une injection d'electrons chauds.

Le "coût de la reproduction" est un concept qui définit qu'un investissement à la reproduction élevé a un prix qui se paye ultérieurement par une accélération de la sénescence. Cela peut notamment traduire des compromis entre la reproduction et d'autres fonctions physiologiques comme la défense antioxydante. Chez l'huître creuse Crassostrea gigas, la reproduction représente une fonction physiologique majeure. Dans le cadre des études effectuées pour comprendre les mortalités estivales affectant cette espèce, une corrélation négative entre effort reproducteur et survie a été observée. D'autre part, des gènes antioxydants ont été mis en évidence comme différentiellement exprimés entre les lignées d'huîtres sélectionnées pour leur résistance ou leur sensibilité aux mortalités estivales. Certaines études proposent que la susceptibilité au stress oxydant puisse représenter un coût de la reproduction participant au processus de sénescence. Dans ce contexte, nous avons analysé la capacité antioxydante des huîtres en fonction de leur investissement reproducteur. Pour cela, la technique d'ARN interférence a été utilisée pour manipuler l'effort reproducteur des huîtres. L'expression des principales enzymes antioxydantes (taux de transcrits et activités enzymatiques) et le dosage de dommages oxydatifs ont ensuite été mesurés dans différents tissus et cellules de l'organisme (branchies, gonade, hémocytes et gamètes). Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse suggèrent que la capacité antioxydante de C. gigas est particulièrement efficace et que la reproduction seule n'est pas suffisante pour induire un stress oxydant. Cette capacité antioxydante apparaît comme tissu-spécifique voire cellule-spécifique et le métabolisme du glutathion semble jouer un rôle majeur dans cette protection. Cette grande résistance au stress oxydant contribuerait à faire de C. gigas une espèce particulièrement adaptée à la vie dans des environnements stressants.

Les UV A et B participent au photovieillissement cutané en produisant un stress oxydant. Pour lutter contre ce stress, les kératinocytes et les fibroblastes cutanés possèdent un système de défenses antioxydantes. - La comparaison des capacités antioxydantes basales des fibroblastes de sujets jeunes et de sujets adultes fait apparaître des différences significatives : l'activité superoxyde dismutase est supérieure chez les fibroblastes de sujets jeunes et l'activité catalase y est inférieure. Les fibroblastes issus de sujets adultes sont les plus sensibles aux UVB. Les UV A provoquent une augmentation de la peroxydation lipidique au sein des fibroblastes concomitante à une activité superoxyde dismutase accrue. Chez les kératinocytes, les UV A engendrent une diminution de l'activité catalase. Des différences entre les systèmes de défenses antioxydantes des fibroblastes et des kératinocytes apparaissent après une irradiation UV A. Les kératinocytes se montrent alors plus résistants aux UV A
UV A and B take part in photoaging by producing an oxidative stress, and the cutaneous keratinocytes and fibroblasts present antioxidant defence system. The basal antioxidant capacities of fibroblasts from young and adult donors show significant differences : superoxide dismutase activity is higher in fibroblasts from young donors and catalase activity is lower there. The fibroblasts resulting from adult donors are most sensitive to the UVB. The UV A cause an increase in lipid peroxidation in fibroblasts concomitant to an increase in superoxide dismutase activity. On keratinocytes, the UV A generate a reduced catalase activity. Differences between antioxidant defence systems in fibroblasts and keratinocytes appear after an UV A irradiation. Then, keratinocytes appear more resistant to the UV A

Contrairement aux HDL de sujets sains, les HDL de patients diabétiques ont perdu leur capacité à contrecarrer les effets inhibiteurs des LDL oxydées sur la vasorelaxation endothélium dépendante. Les mécanismes en cause ne sont pas connus. Or la glycation et l’oxydation sont deux phénomènes majeurs au cours du diabète. Nous avons donc étudié in vitro, le rôle de la glycation (associée ou non à une oxydation spontanée), et de l’oxydation d’HDL issues de sujets sains, sur leurs capacités à contrecarrer les effets inhibiteurs des LDL oxydées sur la vasorelaxation endothélium dépendante. Chaque condition a conduit au même constat: les HDL modifiées perdent leur pouvoir vasorelaxant en présence de LDL oxydées. En revanche, en l’absence de LDL oxydées, elles n’altèrent pas la vasorelaxation induite par l’acétylcholine. Ainsi les modifications structurelles des HDL (glycation, oxydation, ou les deux) induisent une perte de leur capacité à protéger l’endothélium du stress oxydatif, plutôt qu’un effet délétère direct sur l’endothélium. Un des mécanismes majeur impliqué dans ce phénomène est probablement l’absence de fixation de ces HDL modifiées à leur récepteur SR-BI. Elles ne pourraient plus alors s’opposer au niveau des cavéoles aux effets délétères des LDL oxydées, et ne favoriseraient plus la production de NO. Mais si aussi bien la glycation que l’oxydation des HDL entraînent ces effets néfastes, il semblerait qu’en condition physiopathologique (oxydation spontanée des HDL glyquées), l’oxydation ne majore pas cette perte de capacité des HDL à contrecarrer les effets inhibiteurs des LDL oxydées sur la vasorelaxation
Contrary to HDL from normolipidaemic and normoglycaemic subjects, HDL from diabetic patients have lost their capacity to reverse the inhibition of vasorelaxation induced by oxidized LDL. Mechanisms involved are unknown. The glycation and oxidation of HDL are two major phenomena in diabetes mellitus. The aim of this work was to study in vitro the role of glycation (with or without spontaneous oxidation) and oxidation of HDL, on their capacity to counteract the inhibitory effect of oxidized LDL on endothelium-dependent vasorelaxation. Each state showed the same result, modified HDL lost their vasorelaxing power in stress conditions (with oxidized LDL). Nevertheless, modified HDL alone (without oxidized LDL) did not alter vasorelaxation induced by acetylcholine, after noradrenaline-induced vasoconstriction. Thus, modifications of HDL induce a loss of the ability to protect vessels from oxidative stress rather than have a direct deleterious effect on the vessel. One of the major mechanisms involved in this phenomenon is probably the loss of SR-BI binding of these modified HDL, that could lead to the inability of HDL to protect caveolae from deleterious effects induced by oxidized LDL and could not preserve NO production. However, though glycation, like oxidation of HDL, leads to these deleterious effects, it would seem that during physiopathological conditions, with the spontaneous oxidation of glycated HDL, oxidation does not aggravate the loss of the capacity of diabetic HDL to counteract the inhibitory effect of oxidized LDL on endothelium-dependent vasorelaxation

Les modèles climatiques indiquent qu’il est très probable que les végétaux soient de plus en plus exposés à deux facteurs de stress environnementaux : l’ozone troposphérique (O3) et le déficit hydrique du sol, tous deux pouvant provoquer un stress oxydant pour le végétal. Dans des conditions naturelles, ces deux facteurs peuvent être concomitants ou se succéder. L’impact de l’O3 et de la sécheresse nécessite donc une attention particulière. Afin de déterminer les réponses de défense mises en place par les arbres, deux génotypes de Populus nigra x deltoides (Carpaccio et Robusta) ont été exposés aux contraintes séparées ou à leur combinaison en conditions contrôlées dans des chambres de culture. Pour explorer les effets des stress et l’interaction entre les deux contraintes, nous avons ciblé les deux premiers niveaux de défense des plantes que sont le contrôle de l’ouverture/fermeture des stomates et les processus de détoxication cellulaire. Nos résultats montrent que Carpaccio et Robusta sont tous deux relativement tolérants à une sécheresse modérée grâce à un contrôle efficient des stomates. Face à l’O3, cependant, les deux génotypes adoptent des stratégies de réponse différentes : un évitement important pour Carpaccio et une maximisation de l’assimilation au détriment des feuilles pour Robusta. Cela se traduit par une différence de fermeture des stomates. Les deux génotypes ne font alors pas face au même flux d’O3 entrant dans les feuilles, ce qui impacte la détoxication cellulaire, dans laquelle le glutathion semble jouer un rôle majeur. En lien avec les modifications de capacité antioxydante, l’activité des enzymes du cycle ascorbate-glutathion (MDHAR, DHAR et GR) et/ou l’expression des gènes codant pour ces protéines sont modifiées. En combinaison de stress, le déficit hydrique protège le végétal du stress oxydant induit par l’O3 en amplifiant la fermeture des stomates. En revanche, la croissance de l’arbre est impactée par l’effet additif des deux contraintes. De plus, l’induction de voies de régulation hormonales différentes par les deux contraintes pourrait modifier le « cross-talk » complexe régulant la réponse au stress combiné. Enfin, dans le cas d’une succession de stress, l’exposition à l’O3 avant un épisode de sécheresse impacte faiblement la réponse de l’arbre. Cependant, un ralentissement de la fermeture des stomates induit par l’O3 est observé malgré l’arrêt de la fumigation. Il est donc nécessaire de prendre en compte le ralentissement et la fermeture des stomates induit par l’O3 et le déficit hydrique dans les modèles de conductance stomatique utilisés pour calculer l’indicateur du flux d’O3 entrant, le PODy (Phytotoxic Ozone Dose above a threshold of y nmol O3 m-2.s-1)
Climate models indicate that it is very likely that plants will be more and more exposed to two environmental stressors: ground-level ozone (O3) and soil water deficit, both causing oxidative stress to the plant. Under natural conditions, these two factors can be concomitant or successive. Therefore, the impact of O3 and drought requires special attention. In order to determine the defensive responses adopted by trees, two genotypes of Populus nigra x deltoides (Carpaccio and Robusta) were exposed to separate or combined stresses under controlled conditions in growing chambers. To explore the effects of stresses and their interaction, we targeted the plant’s first two levels of defence: i) the control of stomatal opening and closing, ii) the cellular detoxification processes. Our results show that both Carpaccio and Robusta are relatively tolerant to moderate drought thanks to an efficient stomatal control. However, different response strategies were adopted by the two genotypes to cope with O3. For Carpaccio, the strategy is avoidance, and for Robusta, the strategy is maximization of net CO2 assimilation at the expense of leaves. This results in a difference in the stomatal closure. The two genotypes do not face the same flow of O3 entering the leaves. This impacts cellular detoxification in which glutathione seems to play a major role. Also, the activity of ascorbate-glutathione cycle enzymes (MDHAR, DHAR and GR) and/or the expression of genes encoding these proteins are modified. Under combined stresses, the water deficit protects the plant from the O3-induced oxidative stress by amplifying the stomatal closure. Nevertheless, the tree growth is impacted by the additive effect of the two stresses. Furthermore, the induction of different hormonal regulatory pathways by the two stressors could modify the complex "cross-talk" regulating the response to combined stress. Finally, in the case of a succession of stresses, exposure to O3 prior to a drought episode has a weak impact on the tree's response. However, O3 induced a stomatal sluggishness in closure despite the cessation of fumigation. It is therefore necessary to take into account stomatal closure and sluggishness induced by O3 and water deficit in the stomatal conductance models used to calculate the indicator of O3 flux inside the leaves, PODy (Phytotoxic Ozone Dose above a threshold of y nmol O3 m-2.s-1)

Cette thèse porte principalement sur la caractérisation électrique et la modélisation physique d'éléments mémoires émergents de type OxRRAM (Oxide Resistive Random Access Memory) intégrant soit un oxyde de nickel, soit un oxyde de hafnium. Une fois la maturité technologique atteinte, ce concept de mémoire est susceptible de remplacer la technologie Flash qui fait encore figure de référence. Les principaux avantages de la technologie OxRRAM reposent sur une très bonne compatibilité avec les filières CMOS, un faible nombre d'étapes de fabrication, une grande densité d'intégration et des performances attractives en termes de fonctionnement. Le premier objectif de ce travail concerne le diélectrique employé dans les cellules. Il s'agit d'apporter des éléments factuels permettant d'orienter un choix technologique sur la méthode d'élaboration de l'oxyde de nickel (oxydation thermique ou pulvérisation cathodique réactive) puis d'évaluer les performances de cellules à base d'oyxde de hafnium. Le second objectif est d'approfondir la compréhension des mécanismes physiques responsables du changement de résistance des dispositifs mémoire par une approche de modélisation physique des phénomènes opérant lors des phases d'écriture et d'effacement, sujet encore largement débattu dans la communauté scientifique. Le troisième objectif de cette thèse est d'évaluer, par le biais de caractérisations électriques, les phénomènes parasites intervenant dans les éléments mémoires de type 1R (élément résistif sans dispositif d'adressage) et, en particulier, la décharge capacitive apparaissant lors de leur programmation (opérations d'écriture)
This work is focused on the electrical characterization and physical modeling of emerging OxRRAM memories (Oxide Resistive Random Access Memory) integrating nickel or hafnium oxide. After reaching maturity, this memory concept is likely to replace the Flash technology which is still a standard in the CMOS industry. The main advantages of resistive memories technology is their good compatibility with CMOS processes, a small number of manufacturing steps, a high integration density and their attractive performances in terms of memory operation. The first objective of this thesis is to provide enough informations allowing to orientate the elaboration process of the active nickel oxide layer (thermal oxidation, reactive sputtering) then to compare the performances of the fabricated cells with devices featuring a hafnium oxide layer. The second objective is to understand the physical mechanisms responsible of the device resistance change. A physical model is proposed allowing to apprehend SET and RESET phenomenon in memory devices, subject which is still widely debated in the scientific community. The third objective of this thesis is to evaluate electrical parasitic phenomenon observed in 1R-type memory elements (resistive element without addressing device), in particular the parasitic capacitance appearing during cell programming (writing operation)