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57 Masters - Thèses - HDR avant 2020
Thèse de l'Université de Lorraine soutenue le 27 mars 2019
Bernal Melendez, E.
La pollution atmosphérique, et plus particulièrement celle liée à la phase particulaire, est une préoccupation majeure de santé publique, plusieurs études épidémiologiques la rendant responsable de la mort prématurée de dizaines de milliers d’individus par an. En dehors de son impact sur les systèmes respiratoires et cardiovasculaires, elle est également pointée du doigt dans l’accroissement des affections neurologiques chez l’adulte. Parmi ses composants, les particules fines et ultrafines émises par les moteurs diesel sont aujourd’hui très critiquées. En effet, ces particules sont capables de gagner le système circulatoire et d’atteindre divers organes, et dans une certaine mesure le cerveau. Si leur neurotoxicité est fortement suspectée dans les populations directement exposées, les conséquences d’une exposition maternelle sur la maturation cérébrale foetale et sur le développement neurocomportemental de l’individu après la naissance restent mal connues. Plusieurs études récentes menées sur l’homme ou des modèles animaux soulignent pourtant des risques neurotoxiques liés à l’exposition gestationnelle, du fait de la fragilité particulière du cerveau en développement. Néanmoins, les conséquences d’une exposition maternelle sur le développement du cerveau du foetus et sur la maturation cérébrale foetale et sur le neurodéveloppement de l’individu après la naissance sont peu étudiées dans des conditions de faible exposition contrôlée et répétée. Cette thèse, financée par l’ADEME dans le cadre du projet ANSES BrainAirPoll (EST 2014/1/190) a étudié les effets neurotoxiques à court et long terme d’une exposition gestationnelle aux fumées de moteur diesel enrichies en particules fines dans des conditions mimant l’exposition humaine. Ce travail a été mené chez le lapin, un modèle animal de la placentation humaine. Il s’est focalisé sur la description des atteintes sur le continuum anatomique et fonctionnel entre système olfactif et cerveau par des approches comportementales, neurochimiques et histologiques chez le foetus en fin de gestation et chez l’adulte. Au stade foetal, les résultats suggèrent la présence d'amas de particules de taille nanométrique sans que leur nature soit déterminée dans les tissus olfactifs des animaux exposés, une désorganisation cellulaire de ces tissus et des atteintes neurochimiques localisées au niveau du bulbe olfactif et dans certaines régions du cerveau pour la transmission dopaminergique et sérotoninergique, suggérant une dénervation des systèmes neuromodulateurs bulbaires centrifuges venant du système nerveux central. A la naissance, une modification de la sensibilité olfactive périnatale chez les lapereaux en réponse à la phéromone mammaire, dont la perception est essentielle au déclenchement du comportement de tétée, est associée, suggérant une modification des réseaux nerveux des individus issus de mères exposées. Les perturbations neurochimiques persistent à long terme, malgré peu d’impact sur les comportements à base olfactive. De façon intéressante, un effet différentiel de l'exposition aux gaz d’échappement de moteur diesel filtré selon le sexe est observé sur les systèmes monoaminergiques des foetus et adultes. Les atteintes neurodéveloppementales touchant le continuum anatomo-fonctionnel entre le système olfactif et le cerveau décrites ici indiquent un potentiel neurotoxique à confirmer et soulignent la nécessité d'investiguer de façon plus approfondie l'éventuel lien avec l’émergence des maladies humaines neurodégénératives. Ces données confirment que la phase prénatale doit être considérée comme une fenêtre importante pour le développement du cerveau, au cours de laquelle il existe une susceptibilité élevée aux agressions de l'environnement. Les autorités publiques devraient donc envisager de donner priorité à la prévention de l'exposition de la femme enceinte à un environnement pollué.
Airborne pollution, especially from diesel exhaust, is a major public health concern. Several
epidemiological studies make it responsible for the premature death of tens of thousands of individuals
per year. Apart from its impact on the respiratory and cardiovascular systems, it is also pointed at
increasing neurological diseases in adults. Among its components, the fine and ultrafine particles
emitted by diesel engines are highly criticized. Indeed, these particles are able to gain the circulatory
system to reach various organs and, in a certain degree, the brain. If their neurotoxicity is highly
suspected in directly exposed populations, the consequences of maternal exposure on both fetal brain
maturation and neurobehavioral development after birth remain poorly understood. Several recent
studies conducted on humans or animal models have highlighted neurotoxic risks related to
gestational exposure, due to the fragility of the brain at such critical period for its anatomic and
functional development. Nevertheless, the consequences of maternal exposure on fetal brain
maturation and neurobehavioral development after birth remain poorly understood in conditions of
controlled and repeated low exposure. The aim of the thesis, funded by ADEME as part of the ANSES
BrainAirPoll project (EST 2014/1/190), was to study the short- and long-term neurotoxic effects of
gestational exposure to diesel engine fumes enriched with fine particles in conditions mimicking
human exposure. The work was conducted in rabbit, because of its hemodichorial placentation which
is anatomically and functionally closer to that in humans than that in rodents. It focused on describing
the damages to the anatomical and functional continuum between the olfactory system and the brain
using behavioral, neurochemical and histological approaches in the late fetus and in adults.
The results suggest the presence of chemically undefined nanosized particles in fetal olfactory tissues
of exposed animals and a cellular disorganization of the same tissues, which is associated to localized
neurochemical damage in the olfactory bulb and in several regions of the brain involved in
dopaminergic and serotoninergic transmission, suggesting a denervation of centrifugal bulbar
neuromodulatory systems from the central nervous system. At birth, a modulation in perinatal olfactory
sensitivity in rabbits in response to the mammary pheromone, the perception of which is essential for
triggering feeding behavior, is observed, suggesting a modification of the nervous networks of
individuals born to exposed dams. Neurochemical disturbances persist in adults, despite little impact
on olfactory-based behaviors. Interestingly, a sex-dependent differential effect of exposure to filtered
diesel engine exhaust on monoaminergic systems is observed in fetuses and adults. We propose that
these neurodevelopmental perturbations of the anatomo-functional continuum between the olfactory
system and the brain may indicate a neurotoxic potential to be confirmed and underline the need to
further investigate the eventual link with the emergence of human neurodegenerative diseases. These
data confirmed that prenatal phase should be considered as an important window for brain
development, during which there is an elevated susceptibility to environmental insults. Preventing
exposure of pregnant woman to a polluted environment should, therefore, be considered by public
authorities.
Thèse pour le Diplôme d'État de Docteur en Pharmacie soutenue le 18 Septembre 2019
Olivier, B.
La pollution atmosphérique, et particulièrement celle liée aux particules fines issues de moteur diesel (PFD ; < 100 nm), est une préoccupation majeure de santé publique du fait que cette dernière peut gagner la voie systémique et atteindre divers organes, dont le cerveau. Si la plupart des données neurotoxiques a été obtenue suite à une exposition directe de l’individu que ce soit lors de la période post-natale ou à l’âge adulte, des études récentes tant épidémiologiques qu’expérimentales suggèrent que l’exposition gestationnelle aux PFD semble être associée à différentes altérations cérébrales anatomiques et fonctionnelles au niveau de la descendance. L'objectif de ce travail est d'étudier les effets d'une exposition gestationnelle répétée et contrôlée aux PFD chez le lapin sur l’activité cérébrale via les mesures histochimiques de l’activité de la cytochrome oxydase et de l’acétylcholine estérase (AchE) dans différentes régions cérébrales à l’âge adulte. L’ensemble des résultats obtenus chez l’adulte montrent que l’exposition gestationnelle aux particules de diesel induit des modifications fonctionnelles cérébrales à long terme avec une sensibilité particulière du système dopaminergique, plus particulièrement au niveau des structures limbiques.
Mémoire de Master 2ème année mention Sciences du Vivant, parcours Biotechnologies, option Neuro- & Physiologie Appliquée (NPA) (FST, Université de Lorraine)
Morel, C.
Mémoire de Master 2ème année mention Nutrition et Sciences des Aliments (NSA), parcours Aliment, Nutrition, Cosmétique (ANC) (Université de Lorraine)
Soudant, C.
Mémoire de Master 2ème année mention BSIS, spécialité BMBPT-AMIP
Christophe, A.
Les Troubles du Spectre Autistique (TSA) se manifestent par des symptômes regroupant des déficits de communication sociale et des comportements répétitifs et stéréotypés. La prévalence de ces TSA a fortement augmenté depuis ces 10 dernières années et les garçons sont 5 fois plus touchés que les filles. Cette détection accrue de survenue des TSA ne peut s’expliquer à elle seule par une influence de facteurs génétiques. Des facteurs environnementaux seraient en fait également associés. Une exposition précoce à des polluants environnementaux tels que les métaux lourds, les pesticides, ou les polybromo-diphényl-éthers (PBDE) a déjà été corrélée avec la survenue de TSA. Le but de ce travail est d’étudier le rôle d’un autre facteur environnemental : l’α-HBCDD, un retardateur de flamme bromé classé polluant organique persistant depuis 2013, dans l’émergence de phénotypes autistiques, à l’aide d’un modèle de TSA induit par l’acide valproïque (VPA). Les objectifs sont de déterminer : 1) les effets neurodéveloppementaux chez le raton suite à une exposition lactationnelle et gestationnelle, et à faible dose, d’α-HBCDD, et 2) les effets de cette exposition au niveau de l’activité métabolique cérébrale et de l’intégrité de la Barrière Hémato-Encéphalique (BHE). Les rates Wistar gestantes ont été divisées en quatre groupes : Contrôle, VPA, HBCDD et HBCDD+VPA. Après une exposition par gavage quotidien de la mère, les ratons ont été soumis à divers tests neurodéveloppementaux entre PND3 et PND21. L’activité métabolique cérébrale a été évaluée au travers de l’activité enzymatique de la cytochrome oxydase et l’intégrité de la BHE a été appréciée par un marquage de l’occludine et de la claudine-5 sur des frottis de microvaisseaux cérébraux au stade PND21. Alors que peu d’effets neurcocomportementaux sur les fonctions sensori-motrices ont été constatés, il ressort de cette étude de potentiels effets similaires de l’α-HBCDD et du VPA sur l’activité métabolique cérébrale et l’intégrité de la BHE, suggérant que l’HBCDD pourrait constituer un facteur de risque de troubles autistiques. Cette étude nécessite toutefois d’être complétée avec les données comportementales des rats juvéniles et adultes pour pouvoir établir un lien de causalité entre l’α-HBCDD et les TSA.
Mémoire de Master 2ème année mention BioMane, spécialité SPBA
Coulibaly, L.
Thèse de l'Université de Lorraine soutenue le 20 décembre 2017
Benoit, S.
L’α-casozépine (α-CZP) est un décapeptide porteur des propriétés anxiolytiques de l’hydrolysat trypsique de caséine αs1 bovine. Différentes propriétés ont pu rapprocher ce peptide de la famille des benzodiazépines, les anxiolytiques les plus prescrits. Cependant, certaines différences, dont notamment une absence d’effets secondaires, permettent aussi de distinguer l’α-CZP des benzodiazépines. Bien que de nombreux éléments laissent penser qu’une action centrale reste l’hypothèse principale du mécanisme d’action de l’α-CZP, aucune régulation de l’activité de zones cérébrales n’avait été montrée jusqu’à présent. Ce travail de thèse aura donc pu montrer que les propriétés anxiolytiques de l’α-CZP sont associées à une modification de l’activité cérébrale chez la souris, après une unique injection intrapéritonéale, dans différentes régions impliquées dans la régulation de l’anxiété, notamment l’amygdale, la formation hippocampale, le noyau accumbens et certains noyaux de l’hypothalamus et du raphé. De plus, ces modifications de l’activité cérébrale ne sont pas exactement les mêmes que celles observées avec le diazépam, une benzodiazépine de référence, ni de celles obtenues avec YLGYL, un peptide dérivé de l’α-CZP, bien qu’il existe des similitudes dans le comportement de l’animal suite aux différents traitements effectués. Enfin, il a été démontré qu’une situation anxiogène est indispensable pour révéler cet effet central. L’ensemble de ce travail aura permis d’avancer dans la compréhension du mode d’action d’un peptide alimentaire ayant des effets positifs sur le comportement et les émotions de son consommateur.
Αlpha-casozepine (α-CZP) is a decapeptide that mediates the anxiolytic-like properties of the tryptic hydrolysate of bovine αs1-casein. Different properties of α-CZP leads to consider this peptide close to the benzodiazepine family, the most commonly used anxiolytic molecules. In contrast, other results suggest a distinct mode of action between α-CZP and benzodiazepines, especially the fact that the peptide does not have side effects. Although a central action remains the main hypothesis of the mode of action of α-CZP, no regulation of the brain activity has been shown before. The work achieved in this thesis displayed the fact that the anxiolytic-like properties of α-CZP, after a single intraperitoneal injection of the peptide, are associated with a modulation of cerebral activity in several regions linked to anxiety regulation in mice brains, such as the amygdala, the hippocampal formation, the accumbens nucleus and some nuclei of the hypothalamus or raphe. Besides, these modulations of neural activity are not exactly the same as those obtained after an injection of diazepam, a reference benzodiazepine, or YLGYL, a derivative of α-CZP, even though observed behaviours are similar. Eventually, it has been demonstrated that an anxiety-inducing situation is needed to trigger the central effects of α-CZP. This work allowed a better understanding of the mode of action of a bioactive peptide from alimentary origin that has a positive action on its consumer’s mood and behaviour.
Mémoire de Master 2ème année mention BioMane, spécialité SPBA
Bouadlaoui, A.N.
Mémoire de Master 2ème année mention BSIS, spécialité BMBPT-BIMNS
Olivier, B.
La pollution atmosphérique, et particulièrement celle liée aux particules fines issues de moteur diesel (PFD ; < 100nm), est une préoccupation majeure de santé publique du fait que cette dernière peut gagner la voie systémique et atteindre divers organes, dont le cerveau. Si la plupart des données neurotoxiques a été obtenue suite à une exposition directe de l’individu que ce soit lors de la période post-natale ou à l’âge adulte, des études récentes tant épidémiologiques qu’expérimentales suggèrent que l’exposition gestationnelle aux PFD semble être associée à différentes altérations cérébrales anatomiques et fonctionnelles au niveau de la descendance. L'objectif de ce travail est d'étudier les effets d'une exposition gestationnelle répétée et contrôlée aux PFD chez le lapin sur l’activité fonctionnelle cérébrale via la mesure histochimique de l’activité de la cytochrome oxydase (CO) dans différentes régions cérébrales à l’âge adulte. Les résultats obtenus montrent l’absence de variations significatives de l’activité de la CO dans la plupart des territoires étudiés et suggèrent que les altérations neurocomportementales qui observées à un stade précoce du développement ne se répercutent pas à l’âge adulte.
Thèse de l'Université Clermont Auvergne soutenue le 16 décembre 2016
Uriot, O.
Streptococcus thermophilus est la bactérie lactique la plus utilisée après Lactococcus lactis dans l’industrie laitière pour la fabrication de yaourts et de fromages. Il s’agit du seul streptocoque à avoir le statut de bactérie GRAS (Generally Recognized As Safe). Malgré de récentes études montrant sa capacité à survivre dans le tractus digestif humain et des effets santé intéressants, le statut probiotique de S. thermophilus reste l’objet d’interrogations. Ainsi, les objectifs de cette thèse ont été (i) d’approfondir les connaissances sur la capacité de survie de S. thermophilus en conditions digestives humaines simulées, grâce, en particulier, au système dynamique multi-compartimenté TIM (TNO gastro-intestinal model) et (ii) d’identifier des gènes de S. thermophilus spécifiquement activés dans des conditions complexes comme l’environnement digestif, à l’aide de la technologie R-IVET (Recombinase-based In Vivo Expression Technology) basée sur l’excision d’un gène rapporteur. Le système R-IVET est composé d’un vecteur plasmidique portant la recombinase cre démunie de son promoteur et d’une cassette chromosomique composée d’un gène marqueur entouré de sites loxP reconnus par Cre. Ainsi, dans un premier temps, nous avons implanté la technologie R-IVET chez S. thermophilus LMD-9. Sa fonctionnalité a été testée et validée in vitro et dans le tractus digestif de la souris. Puis, l’étude de la survie de quatre souches de S. thermophilus dans le système TIM a montré que trois d’entre elles étaient plus résistantes que la quatrième, très sensible aux stress gastro-intestinaux. Ces résultats confirment donc que la survie de S. thermophilus dans l’environnement digestif est souche-dépendante. Ils montrent également que la survie de S. thermophilus est influencée par la matrice alimentaire, celle-ci étant plus importante en lait fermenté qu’en lait liquide. Enfin, dans un troisième temps, nous avons construit une première banque génomique R-IVET, en clonant en amont de cre des fragments d’ADN génomiques provenant de LMD-9. Cette banque a été testée uniquement en conditions gastriques simulées dans le TIM. Puis, après avoir optimisé notre outil chez S. thermophilus en améliorant la méthode d’identification des gènes activés, une seconde banque R-IVET a été testée dans l’ensemble du tractus gastro-intestinal (TIM) et en système batch en présence du microbiote intestinal. Ces expériences nous ont permis de mettre en évidence, pour la première fois, des gènes de S. thermophilus spécifiquement activés dans les différents compartiments digestifs de l’homme. Ce travail de thèse contribue ainsi à approfondir les connaissances sur le comportement de cette bactérie dans le tractus gastro-intestinal humain. A moyen terme, ces travaux devraient permettre d’identifier des marqueurs de survie de S. thermophilus et de mieux comprendre son activité métabolique dans l’environnement digestif, facilitant la sélection de souches dans la perspective de développement d’aliments fonctionnels.
Streptococcus thermophilus is the lactic acid bacterium most commonly used after Lactococcus lactis in the dairy industry for the production of yogurt and cheese. It is the only streptococcus strain to have the GRAS status (Generally Recognized As Safe). Despite recent studies showing its ability to survive through the human digestive tract and valuable health effects, the probiotic status of S. thermophilus remains questioned. Thus, the objectives of this pHD work were (i) to increase knowledge on the survival of S. thermophilus in human digestive environment, by using the dynamic multi-compartmental TIM system (TNO gastro-intestinal model) and (ii) to identify the genes from S. thermophilus that are specifically activated in complex digestive environment using the R-IVET technology (Recombinase-based In Vivo Expression Technology). R-IVET is based on the excision of a reporter gene and consists of a plasmid vector carrying the promoterless recombinase cre and a chromosomal cassette composed of a marker gene flanked by loxP recognized by Cre. First, we introduced the R-IVET technology in S. thermophilus LMD-9. Its functionality was tested and validated in vitro and in the mice digestive tract. Then, the survival of four S. thermophilus strains was investigated in the TIM system and we showed that 3 of these strains were more resistant than the other one, very sensitive to gastrointestinal stresses. These results strengthen the idea that the survival of S. thermophilus is strain-dependent. We also highlighted that the survival of S. thermophilus was influenced by the food matrix, being higher in fermented compared to liquid milk. Lastly, we constructed a first genomic R-IVET library, by cloning upstream of cre genomic DNA fragments from LMD-9. This librarywas tested only in gastric condition (TIM). After optimization of our tool in S. thermophilus (improvement of the method allowing identification of the activated genes), a second R-IVET library was tested throughout the gastrointestinal system (TIM) and in batch system including intestinal microbiota. By identifying bacterial genes specifically activated in human digestive conditions, this work contributes to extend our knowledge on the behavior of S. thermophilus in the human gastrointestinal tract. This could open up opportunities in determining survival markers for S. thermophilus and better describing its metabolic activity in the human gut, then facilitating the selection of strains that can be included in functional foods.
Mémoire de Master 2ème année mention BioMane, spécialité SPBA
Bourkaib, M.C.
Thèse de l'Université de Lorraine soutenue le 14 décembre 2015
Thomas, M.
La maladie d’Alzheimer (MA) constitue un problème majeur de santé publique au niveau mondial. Cette pathologie se traduit par des atteintes de la mémoire reposant sur des dysfonctionnements synaptiques induits par les oligomères de peptide β-amyloïde (Aβ), agents majeurs de la MA. Ceux-ci activent la phospholipase A2 cytosolique (cPLA2) qui libère l’acide arachidonique (ARA) des phospholipides (PL) membranaires neuronaux. L’acyl-CoA synthétase 4 (ACSL4) peut contrebalancer cette libération en favorisant la réincorporation d’ARA dans les PL membranaires. L’ARA, acide gras polyinsaturé ω-6 majoritaire du cerveau, intervient dans la plasticité synaptique et la neuroinflammation. Par ailleurs, il constitue, avec ses précurseurs ω-6, une part croissante des apports lipidiques dans l’alimentation occidentale. Alors que beaucoup d’études ont porté sur le rôle des ω-3 et de l’acide docosahexaénoïque (DHA), peu d’études ont été consacrées à l’influence de l’ARA dans la MA. C’est pourquoi nous avons entrepris d’étudier la mobilisation de l’ARA et son effet sur la sensibilité au peptide Aβ. Dans une première approche, nous avons étudié l’influence d’un régime riche en ARA et acide linoléique sur un modèle murin de la MA sans modifier les proportions en acides gras saturés et ω-3 par rapport au régime contrôle. Dans ce modèle basé sur une injection intracérébroventriculaire d’oligomères Aβ, nous avons montré qu’un apport alimentaire en ARA affecte la mémoire à court terme et sensibilise les capacités d’apprentissage au peptide Aβ. Ces altérations cognitives sont associées à des diminutions d’expression des récepteurs α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic et de l’ACSL4, une prolifération astrocytaire ainsi qu’une incorporation plus importante en ARA dans les espèces phospholipidiques phosphatidylsérine et phosphatidyléthanolamine (PE). Les niveaux d’incorporation de l’ARA dans les PL cérébraux reflètent des modifications plus marquées dans les acides gras érythrocytaires et hépatiques. Dans une deuxième approche, la différenciation de la lignée cellulaire murine hippocampique HT22 nous a permis de montrer que l’ACSL4 intervenait dans l’incorporation de l’ARA et dans l’équilibre ARA/DHA, notamment dans les espèces PE. Cela indique que des apports alimentaires excessifs en ARA peuvent constituer un facteur d’aggravation de la MA et que les niveaux d’activité d’enzymes assurant la mobilisation de l’ARA dans les PL cérébraux, comme la cPLA2 et l’ACSL4, peuvent moduler ce risque. La caractérisation de ces niveaux d’expression pourrait permettre de définir des groupes d’individus à risque vis-à-vis de la MA.
Alzheimer’s disease (AD) is currently a worldwide major public health problem. This disease is characterized by memory impairments which are caused by synaptic dysfunctions induced by the neurotoxic oligomers of amyloid-β peptide (Aβ), main agent of AD. These activate the cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) which releases arachidonic acid (ARA) from neuronal membrane phospholipids (PL) whereas acyl-CoA synthetase 4 (ACSL4) potentially counteracts this release by favoring ARA reincorporation into membrane PL. ARA, the major polyunsaturated fatty acid in brain, is involved in synaptic plasticity and neuroinflammation. Furthermore, western diets contain growing amount of ARA and its ω-6 précursors. While a tremendous number of works focused on the role of ω-3 PUFAs and docosahexaenoic acid (DHA), a few studies were devoted to the influence of ARA in AD. This is why we decided to study the mobilization of ARA and its effects on the sensitivity to Aβ oligomers. In a first approach, we studied the influence of an ARA and linoleic acid rich diet, without modification of saturated and ω-3 intakes compared to the control diet, in an Aβ oligomer intracerebreventricular injection-based murine model of AD. We showed that dietary ARA reduces short-term memory abilities and increases the deleterious effects of Aβ on learning abilities. These alterations of cognitive abilities are associated to reductions of expression levels of α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic receptors and ACSL4, an astrocyte proliferation, as well as greater incorporation of ARA in PL species phosphatidylethanolamine (PE) and phosphatidylserine. The ARA incorporation in the brain PL reflects more marked changes in red blood cell and liver fatty acids. In a second approach, we used differentiated murine hippocampal cells HT22 to show that ACSL4 modulate ARA incorporation and ARA / DHA balance in the PE species. These results indicate that excessive dietary intake of ARA may be a worsening factor in AD and the activity levels of enzymes regulating ARA mobilization in the brain PL, such as cPLA2 and ACSL4, can modulate this risk. The characterization of these enzymatic activities could allow the identification of groups of individuals at AD risk.
Mémoire de Master 2ème année mention BioMane, spécialité SPBA
Hamadache, C.
Mémoire de Master 2ème année mention BSIS, spécialité BMBPT parcours BIMNS
Zalka, L.
L’hexabromocyclododécane (HBCD) est un polluant organique persistant (POP). Utilisé comme retardateur de flamme, il est incorporé dans de nombreux matériaux, mais est principalement retrouvé au niveau des polystyrènes. Le relargage de l’HBCD se fait principalement par le biais des rejets d’usine de fabrication du produit ou des usines fabricants du polystyrène. La dégradation de la matrice dans laquelle se trouve l’HBCD est aussi une source de contamination de l’environnement. Il est ainsi retrouvé dans les sédiments et dans la faune aquatique. Présent sous 3 formes isomèriques, c’est la forme α-HBCD qui est retrouvé majoritairement dans les organismes. La principale voie de contamination de l’être humain est alimentaire. Même si les doses à laquelle les populations françaises et européennes sont soumises ne présentent pas de risque, des campagnes de surveillance alimentaire ont mise en évidence des taux extrêmes dans la viande de volaille et les œufs, conduisant à la surveillance du composé. L’étude histologique a montré que l’exposition à l’α-HBCD, lors de la vie fœtal et lactationnelle, pouvait modifier l’activité métabolique des neurones de certaines structures cérébrales.
Thèse de l'Université de Lorraine, soutenue le 27 novembre 2014
Lecomte, X.
Les produits laitiers fermentés sont régulièrement consommés et appréciés en Europe et dans les pays développés. L'hydrolyse des protéines du lait, telles les caséines, lors de la fermentation par les bactéries lactiques, contribue aux propriétés de ces produits fermentés. En effet, cette protéolyse peut aboutir à la génération de peptides technofonctionnels, agissant sur les qualités organoleptiques du produit, et/ou des peptides bioactifs qui ont un effet positif sur notre organisme. La protéolyse est réalisée par le système protéolytique des bactéries lactiques, composé de trois types d’acteurs : les protéases de paroi, les transporteurs de peptides et les peptidases. Les premiers acteurs de la protéolyse sont les protéases de paroi qui, en raison du contact direct avec le substrat lait/matrice laitière, orientent la protéolyse en initiant l’hydrolyse des protéines et des gros peptides.
Parmi les bactéries lactiques, deux espèces sont utilisées comme co-levains dans la fabrication de fromages à pâte pressée cuite tel que le Comté ou l'Emmental : Streptococcus thermophilus et Lactobacillus helveticus. S. thermophilus, comme la majorité des espèces des bactéries lactiques, peut produire une protéase de paroi, PrtS. L. helveticus présente, quant à elle, une situation originale car elle peut posséder jusqu'à 4 protéases de paroi, PrtH, PrtH2, PrtH3 et PrtH4 comme c’est le cas de la souche CNRZ32.
L’objectif de ce travail de thèse est de mieux comprendre les propriétés protéolytiques de L. helveticus et S. thermophilus en déterminant comment leur système protéolytique module le profil d’hydrolyse des caséines en matrice laitière. Face aux difficultés rencontrées dans la purification de chacune de ces protéases et le manque d’outils génétiques chez L. helveticus pour déléter les gènes de ces dernières, une stratégie basée sur l’expression hétérologue de ces protéases chez S. thermophilus a été choisie. Ainsi, la protéase PrtH de L. helveticus CNRZ32 a été produite de façon hétérologue chez S. thermophilus LMD-9. Cette sécrétion hétérologue a permis d’une part de montrer la faisabilité de la sécrétion puis de l'ancrage d'une protéine hétérologue à la surface de S. thermophilus et d’autre part de soulever des questions quant à l'activité de chacune des protéases de paroi de L. helveticus. Afin d'y répondre, des souches de L. helveticus ne produisant qu'une seule protéase de paroi ainsi que la souche modèle L. helveticus CNRZ32 produisant les quatre protéases à sa surface ont été sélectionnées. Les activités des systèmes protéolytiques de surface de ces souches ainsi que celles de souches de S. thermophilus ont été testées par hydrolyse des caséines ?s1 et ? dans des conditions in vitro mimant les conditions du fromage, en faisant varier les paramètres de pH et de sel. Par la suite, des mini fromages de type Emmental ont été produits avec les souches les plus protéolytiques.
Nos résultats tendent à montrer que L. helveticus ne présenterait finalement que peu de différences avec les autres bactéries lactiques. En effet, même si certaines souches de L. helveticus peuvent posséder jusqu’à quatre protéases de paroi, seule PrtH3 semble fortement active sur les caséines bovines. In vitro, les souches les plus protéolytiques dégradaient préférentiellement la caséine ? et le taux de dégradation des caséines ?s1 et ? était augmenté à pH 5.2, pH de l'Emmental, comparativement à pH 7.5. Concernant l’effet de la teneur en sel sur l’activité protéolytique des souches de L. helveticus et S. thermophilus in vitro et in situ, les variations observées étaient surtout remarquables pour des concentrations supérieures à celles retrouvées en Emmental (1,5% NaCl m/v). Ainsi, in vitro, une augmentation du taux de sel multiplié par 2 ou 3 semblait diminuer jusqu’à deux fois l’activité protéolytique selon la souche et, en fromage, une augmentation par deux de la teneur en sel conduisait à une baisse de 16% de petits peptides générés.
Fermented dairy products are commonly consumed and much appreciated in Europe and in developed countries. The hydrolysis of milk proteases, such as caseins, is a process which is carried out by lactic acid bacteria (LAB) during fermentation and contributes to the properties of fermented products. Indeed, proteolysis can lead to the formation of techno-functional peptides which have an impact on the organoleptic qualities of products; it can also lead to the formation of bioactive peptides which have a beneficial effect on our body. Proteolysis is achieved by the proteolytic system in LAB which comprises three elements: cell-envelope proteinases (CEPs), peptide transporters and peptidases. Most involved in proteolysis, CEPs are in direct contact with the milk substrate/dairy matrix; they therefore direct proteolysis and initiate the hydrolysis of proteins and large peptides.
Among the many LAB available, two are used as starter cultures in the production of hard-cooked cheese like Comté or Emmental, i.e.: Streptococcus thermophilus and Lactobacillus helveticus. As most LAB, S. thermophilus can produce a cell-envelope proteinase (CEP), PrtS. The situation is slightly different with L. helveticus, as it can produce up to four CEPs: PrtH, PrtH2, PrtH3 and PrtH4. This is the case with the CNRZ32 strain for example.
The aim of this research is to better understand the proteolytic properties of L. helveticus and S. thermophilus and identify how their proteolytic systems adjust the hydrolysis profile of caseins in a dairy matrix. Due to difficulties encountered in the purification step for each of these proteinases, and due to the lack of genetic tools which would have allowed gene deletion in L. helveticus, the selected strategy involves the heterologous expression of these proteinases in S. thermophilus. Therefore, L. helveticus CNRZ32 proteinase PrtH was heterologously produced in S. thermophilus LMD-9. Such heterologous secretion allowed evidencing the fact that secretion, followed by the anchoring of a heterologous protein to the surface of S. thermophilus, was feasible. This research also emerged questions with regards to the activity of each individual L. helveticus CEPs. In order to answer these questions, L. helveticus strains which only produce one CEP were selected, along with the control strain, L. helveticus CNRZ32 which produces 4 CEPs. The activity of these proteolytic systems on the surface of these strains was tested, as well as with the activity of the S. thermophilus strains. Tests involved the in vitro hydrolysis of ?s1- and ?-caseins, in a set-up which mimicked conditions in cheese and allowed adjusting such parameters as pH and salt content. Then, small Emmental-like cheeses were produced with the strains which had demonstrated the highest proteolytic activity.
Our results tend to show that L. helveticus does not differ much from other lactic acid bacteria. Indeed, even if some L. helveticus strains may have up to four CEPs, it seems that PrtH3 is the only one having a strong activity on bovine casein. In vitro experiments showed that strains with the highest proteolytic activity preferentially breakdown ?-casein and that the rate of breakdown of ?s1- and ?-caseins is increased at a pH value of 5.2, i.e. the pH value of Emmental, as compared to a pH value of 7.5. As for the impact of the salt content on the proteolytic activity of the L. helveticus and S. thermophilus strains, both in vitro and in situ, differences observed were noticeable, mostly at concentrations above those found in Emmental (1.5% NaCl/moisture). Therefore, in vitro analysis showed that a two to three times higher salt concentration than the regular salt content of Emmental seemed to decrease proteolytic activity up to three times, depending on the strain. In cheese, a two-times increase in the salt content led to a 16% decrease in the amount of peptides produced.
Mémoire de Master 2ème année mention BioMane, spécialité SPBA
Guérin, J.
Mémoire de Master 2ème année mention BSIS, spécialité GC
Mouton, S.
L'exposition professionnelle aux pesticides est connue chez les agriculteurs. De nombreuses études mettent en évidence un lien étroit entre l'exposition professionnelle aux pesticides et l'apparition de syndromes neurodégénératifs tel que la maladie de Parkinson. En revanche peu d'étude sont menées sur leur l'impact sur la populations globale. Cette étude vise à évaluer l'impact d'un mélange de 20 pesticides sur le comportement de rats adultes et sur une éventuelle toxicité cérébrale. Pour cela 64 rats ont reçu pendant 90 jours une dose du mélange à raison de 3 administrations par semaine. Le mélange utilisé était composé principalement d'organochlorés, et d'organophosphorés. Sept doses allant de 4 à 400 ug / kg / jour de pesticides ont été testés. Le comportement a été testé avec le labyrinthe en croix surélevée ainsi que l'open-field pour évaluer l'anxiété des animaux, le labyrinthe d'olton pour tester la mémoire spatiale ainsi que le labyrinthe en Y pour tester la mémoire à court terme. Ensuite, des marquages histochimique et immunohistochimique ont été réalisé. Pour cela l'activité de la cytochrome oxydase (CO) et de l'acétylcholinestérase (AChE) ainsi que la densité de la tyrosine hydroxylase ont été testés dans de nombreuses régions du cerveaux. Les résultats obtenus en comportement montrent une réduction significative du niveau d'anxiété chez les rats exposés aux doses de pesticides les plus faibles. Une variation significative de la CO à été perçu dans des régions motrices et dans des régions limbiques. L'AChE à montré une réduction dose dépendante significative de son activité au sein du fornix et une augmentation dans des zones dopaminergiques. Enfin le marquage à la tyrosine hydroxylase n'apporte pas de nouveau éléments. Pour conclure ces résultats suggèrent que le comportement anxiogène des rats pourrait être lié aux modifications des enzymes cérébrales testés, traduisant ainsi un effet délétère des pesticides sur la neurogenèse.
Mémoire de stage de fin d'études d'ingénieur (École Supérieure de Biotechnologies Strasbourg, Université de Strasbourg)
Schwebel, S.
Université de Lorraine, soutenue le 3 juillet 2013
Miclo, L.
Thèse de l'Université de Lorraine, soutenue le 9 décembre 2013
Hafeez, Z.
Thèse de l'Université de Lorraine
Junjua, M.-A.
Streptococcus thermophilus est la bactérie lactique la plus utilisée après Lactococcus lactis dans l’industrie laitière pour la fabrication de yaourts et de fromages à pâte cuite (Emmental, gruyère), filée (Mozarella) ou pressée (Cheddar). Il s’agit du seul streptocoque à avoir le statut de bactérie GRAS (Generally Recognized As Safe). Dans un premier temps le potentiel probiotique de 30 souches de S. thermophilus de différentes origines a été testé par l’étude de leurs capacités à résister aux différentes conditions de stress rencontrées pendant leur passage dans le tractus gestro-intestinal (bas pH, sels biliaires et stress oxydant), de leur capacité à adhérer aux cellules épithéliales intestinales et de leurs propriétés immunomodulatrices. La majorité des souches réduit la production d'interleukine IL-8 (pro-inflammatoire) alors qu’elles induisent la production d'interleukine IL-10 (anti-inflammatoire) et l'IL-12 (pro-inflammatoire). Sur la base du rapport IL-10/IL-12, qui permet d’apprécier le potentiel anti-inflammatoire d’une souche, nous avons observé que certaines d’entre-elles pourraient avoir un fort potentiel anti-inflammatoire. L'Analyse en Composantes Principales (ACP) nous a permis de séparer les souches en 6 catégories différentes présentant des propriétés distinctes. A l'intérieur de chaque classe, une variabilité entre les souches a été observée et des caractéristiques intéressantes identifiées. Cependant, aucune des classes ne peut être considérée comme contenant le probiotique « parfait ». Suite à cette étude et sur la base de sa résistance aux stress gastriques et de ses capacités d’adhésion, et sachant que la séquence de son génome est disponible, la souche LMD-9 a été sélectionnée pour la deuxième partie de ce travail, à savoir la construction d’un outil basé sur la technologie R-IVET pour étudier l’état physiologique de S. thermophilus dans le tractus digestif. L’outil R-IVET mis au point se compose de deux éléments: un vecteur plasmidique portant le gène cre codant une recombinase spécifique dépourvu de son promoteur et une cassette chromosomique composée d'un gène de résistance à la spectinomycine flanqué par des sites loxP, reconnus par la recombinase Cre. La fonctionnalité de l'outil R-IVET a ensuite été testée par le clonage de trois promoteurs différents de S. thermophilus (PprtS, Pshsp and Plac) en amont de cre. Le système a été validé in vitro avec les trois promoteurs et in vivo avec le promoteur Plac.
Streptococcus thermophilus is a lactic acid bacterium used after Lactococcus lactis in the dairy industry for the production of yogurt and cheeses like Emmental, Gruyere, Mozarella and Cheddar. It is the only streptococcus to have the GRAS (Generally Recognized As Safe) status. In this work, the probiotic potential of 30 S. thermophilus strains from different origins was tested by studying their ability to resist different stress conditions encountered during their passage through the GIT (low pH, bile salts and oxidative stress), their ability to adhere to intestinal epithelial cells and their immunomodulatory properties. Majority of the strains reduced the production of interleukin IL-8 (pro-inflammatory) and induced the production of interleukin IL-10 (anti-inflammatory) and IL-12 (pro-inflammatory). On the basis of the ratio IL-10/IL-12 which allows to evaluate the anti-inflammatory potential of a probiotic, several strains appeared to have a high the anti-inflammatory potential. Principal Component Analysis (PCA) allowed us to classify strains in 6 different categories with different properties. Within each class, variability and interesting features were observed, but none of the classes could be considered as containing the perfect probiotic. Following this study and on the basis of its resistance to gastric stress and its adhesion capacity and knowing that its genome sequence is available, the strain LMD-9 was selected for the second part of this work, namely the construction of a tool based on R-IVET to study the physiological state of S. thermophilus in the digestive tract. This tool is composed of two elements: a plasmid vector (pULNcreB), carrying the gene cre encoding a site-specific recombinase without its promoter and a chromosomal cassette composed of a gene of resistance to spectinomycin flanked by loxP sites which are recognized by the recombinase Cre. The functionality of the tool R-IVET was then tested by cloning three different promoters of S. thermophilus (PprtS, Pshsp and Plac) upstream of cre. The system was valid in vitro with all the three promoters and in vivo by using the lactose operon promoter Plac.
Mémoire de Master 2ème année mention Sciences Cognitives et Applications, spécialité SCMN
Audry, E.A.
Mémoire de Master 2ème année mention ISSM, spécialité Pharmacologie de sécurité - expertise pré-clinique des médicaments
Clément, A.
Le vieillissement est un facteur de risque majeur de la maladie d'Alzheimer. Les sujets touchés sont d'ailleurs souvent atteints d'autres maladies chroniques et/ou ont été exposés tout au long de leur vie à divers facteurs de risque environnementaux comme l'alimentation. L'ensemble de ces paramètres contribue sans doute à altérer durablement la fonctionnalité de cibles thérapeutiques potentielles, ce qui pourrait remettre en cause l'efficacité des futurs traitements. Dans ce contexte, nous avons voulu évaluer si le vieillissement et l'alimentation était capable de modifier la réponse pharmacologique du facteur neurotrophique ciliaire (CNTF), une molécule validée au laboratoire comme neuroprotectrice dans des modèles de souris Alzheimer. Pour évaluer l'impact de l'âge ou d'un déséquilibre alimentaire en lipides sur la fonctionnalité du récepteur du CNTF (CNTF-R), une injection intracérébroventriculaire unique de CNTF a été réalisée chez des souris C57BL6J âgées de 6 et 18 mois ou âgées de 3 mois et placées sous un régime riche en matières grasses pendant 10 semaines. Le niveau d'expression hippocampique du CNTF-R et la forme phosphorylée de STAT3 et ERK1/2 ont ensuite été analysés par western-blot. Nous avons montré que les voies de signalisation activées par le CNTF (STAT-3 et ERK1/2) étaient modifiées dans l'hippocampe des souris âgées par rapport à celui des souris jeunes, sans changements des niveaux protéiques des sous-unités de CNTF-R et LIFR du CNTF-R. Parallèlement, nous avons mis en évidence qu?une alimentation déséquilibrée riches en lipides et entraînant une prise de poids et une dyslipidémie entraînait également une diminution de la phosphorylation de ERK1/2 induite par le CNTF mais dans ce cas, associée à une réduction du niveau protéique de LIF-R. Ces résultats indiquent clairement que le vieillissement comme les régimes de type occidental ont un impact majeur sur la voie de signalisation du CNTF-R et qu'ils peuvent altérer la réponse de cible thérapeutique d'intérêt pour la maladie d?Alzheimer. Il semble donc judicieux d'intégrer ces paramètres dans les modèles pré-cliniques utilisés dans le développement des futures molécules anti-Alzheimer.
Most AD patients are elderly also suffering from chronic diseases (atherosclerosis, diabetes, dyslipidemia, etc.) and has been chronically exposed to various environmental risk factors such as diet. This can even be emphasized by the durable alteration of potential therapeutic targets, thereby challenging the efficacy of treatments. AD is a typical ageing-related disease and it is now essential to identify and consider ageing as it could crucially impact the biological response to future anti-AD pharmacological compounds. In this context the aim of our study was to determine whether CNTF-R, used as model of preclinically validated therapeutic target, was functionally altered by ageing and associated pro-ageing stimuli such as high-fat diet.
To assess the impact of age or imbalanced lipid intake on CNTF-R functionality, a single intracerebroventricular injection of CNTF was carried out in C57Bl6J mice aged of 6 or 18
months and in 3-month C57Bl6J mice placed on high-fat or standard diet. Hippocampal CNTF-R expression level and CNTFR-phosphorylated STAT3 and ERK1/2 were subsequently analyzed by western-blotting. We showed that CNTF-associated signalling pathways (STAT-3 and ERK1/2) are altered in old mice brain compared to young mice, without changes in the hippocampal CNTF-R? or LIF-R? levels. Moreover a ten weeks period of high-fat administration in young mice associated with weight gain and dyslipidemia caused a decrease in CNTF-induced phosphorylated ERK1/2 associated with lower LIF-R? protein levels. These results clearly indicate that ageing has a strong impact on CNTF-R signalling pathway and that western diet can promote similar impairments able to exacerbate or accelerate ageing-related alterations and eventually can prevent pharmacological effect of CNTF.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité SPBA
Katsarou, E.
Mémoire de Master 2ème année mention BioMane, spécialité SPBA
Legrani, K.
Université de Lorraine, soutenue le 1er mars 2012
Girardet, J.-M.
Thèse de l'Université de Lorraine soutenue le 5 décembre 2012
Ahmad, N.
La lipémie postprandiale se caractérise par une augmentation des lipoprotéines riches en triaglycérides après un repas, et joue un rôle important dans la biodisponibilité des lipides alimentaires pour les tissus périphériques. En effet, une lipémie postprandiale élevée est souvent associée à l’obésité et à une dyslipidémie, deux composantes du syndrome métabolique qui peuvent engendrer des complications médicales, incluant diabète et maladies cardiovasculaires. Il a été montré que la lactoferrine (Lf), une protéine du lait, inhibait l’épuration hépatique des chylomicrons, conduisant à une élévation de la lipémie postprandiale par des mécanismes moléculaires qui restent à élucider. Il a été également établi récemment que le Lipolysis Stimulated Receptor (LSR) contribuait à l’épuration des lipoprotéines riches en triglycérides pendant la phase postprandiale. L’objectif de cette thèse était de déterminer s’il existait une interaction directe entre la Lf et le LSR, que ce soit dans un modèle de culture cellulaire ou avec les protéines pures. Les études de cultures cellulaires ont montré que si la Lf n’affectait pas le taux d’expression du LSR dans des cellules Hepa 1-6 de souris, elle co-localisait avec le LSR en présence d’oléate, un composé requis pour l’activation du récepteur. Des expériences de ligand-blotting ont également montré que la Lf se fixait sur le LSR purifié et inhibait la fixation de lipoprotéines riches en triglycérides. Les domaines N et C-terminaux isolés de cette protéine, ainsi qu’un mélange de peptides obtenu après double hydrolyse de la Lf par la trypsine et la chymotrypsine, conservent cette capacité de liaison au LSR. Nous proposons donc que l’élévation de la lipémie postprandiale observée in vivo suite à un traitement par la Lf soit au moins en partie médiée par son interaction directe avec le LSR activé, inhibant ainsi l’épuration des chylomicrons et de leurs remnants par la voie LSR.
Postprandial lipemia is characterized by an increase in plasma triglyceride-rich lipoproteins after the ingestion of meal, and is important towards determining the bioavailability of dietary lipids amongst the peripheral tissues. Indeed, elevated postprandial lipemia is often observed with obesity and dyslipidemia, two significant disorders that can lead to health complications including diabetes and cardiovascular diseases. The milk protein, lactoferrin (Lf), has been shown to inhibit hepatic chylomicron remnant removal by the liver, resulting in increased postprandial lipemia, for which the molecular mechanisms remain unclear. The lipolysis stimulated lipoprotein receptor (LSR) has recently been shown to contribute to the removal of triglycerides-rich lipoproteins during the postprandial phase. The objective of this thesis was to determine if there was direct interaction between Lf and LSR in a cell culture model as well as with purified proteins. Both Lf and LSR were purified with purities upper to 95% and characterized. Cell culture studies demonstrated that while Lf does not have any significant effect on LSR protein levels in mouse Hepa1-6 cells, this protein co-localizes with LSR in cells, but only in the presence of oleate, which is needed to obtain LSR in its active form as lipoprotein receptor. Ligand blotting using purified LSR revealed that Lf binds directly to the receptor in the presence of oleate and prevents the binding of triglycerides-rich lipoproteins. Both C- and N-lobes of Lf, as well as a mixture of peptides derived from its tryptic and chymotryptic double hydrolysis retained the ability to bind LSR in its active form. We propose then that the elevated postprandial lipemia observed upon Lf treatment in vivo is mediated in part by its direct interaction with free fatty acids-activated LSR, thus preventing clearance of chylomicrons and their remnants through the LSR pathway.
Thèse de l'Université de Lorraine soutenue le 29 octobre 2012
Crepeaux, G.
Classés parmi les Polluants Organiques Persistants, les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont des composés ubiquitaires dans l’environnement, auxquels l’Homme est exposé principalement via l’ingestion d’aliments contaminés. Les HAP sont connus depuis les années 1990 comme pouvant être neurotoxiques tant chez l’Homme que chez l’animal. Le transfert des HAP entre la mère et le foetus via le placenta ainsi que la présence de ces composés dans le lait maternel ont été montrés à plusieurs reprises, posant ainsi la question du risque lié à une exposition survenant lors de phases précoces du développement de l’individu. Parce que ce risque n’a été que partiellement étudié, le travail de thèse présenté dans ce manuscrit a eu pour objectif d’évaluer la toxicité à court et à long terme pour le système nerveux en développement, d’un mélange de 16 HAP ingéré par la rate gestante et/ou allaitante. Les HAP ont été administrés via un aliment contaminé à deux doses, 2 et 200 μg/kg/jour La dose la plus faible correspond aux niveaux de contamination environnementale via l’alimentation de la mère pendant les périodes de gestation et/ou d’allaitement. Les résultats montrent que l’exposition périnatale au mélange de HAP n’a pas induit d’effets à court terme sur le développement neuromoteur et sensoriel des jeunes rats. En revanche, une augmentation à long terme des niveaux d’activité et d’anxiété a été relevée chez les animaux exposés. Par ailleurs, des modifications du métabolisme énergétique cérébral, évalué par l’activité enzymatique de la cytochrome oxydase sur des coupes de cerveaux prélevés à différents âges ont été observées, notamment au niveau du système limbique. La mesure des concentrations de HAP dans le compartiment cérébral des ratons a montré la présence de l’ensemble des molécules mères, y compris chez les animaux témoins, ce qui laisse supposer l’existence d’un bruit de fond environnemental non négligeable dans ce type d’étude. Finalement, plusieurs facteurs modulent la toxicité induite, parmi lesquelles la période d’exposition, et l’administration d’un mélange et non d’une molécule seule. En conclusion, ce travail a permis de mettre en évidence, chez le rat, une neurotoxicité retardée suite à une exposition précoce à un mélange de 16 HAP tant sur le plan comportemental que métabolique, ce qui pose la question du risque pour l’Homme, et en particulier pour l’individu en développement, d’une exposition à ce type de composés.
Thèse de l'Université de Lorraine soutenue le 12 novembre 2012
Desbene, C.
Les oligomères solubles de peptide Bêta-amyloïde (A-bêta) apparaissent comme les acteurs majeurs de la perte synaptique précoce observée au cours de la maladie d'Alzheimer. Notre équipe a précédemment montré que ces oligomères de peptide A-bêta activent la phospholipase A2 cytosolique (cPLA2), qui entraîne la libération d'acide arachidonique à partir des phospholipides membranaires. En utilisant un modèle d'injection intra cérébro ventriculaire unique d'une faible quantité de peptide A-bêta, nous avons pu observer que l'inactivation constitutive du gène de la cPLA2 protége les souris KO contre les perturbations mnésiques et empêche la réduction de l'expression de protéines synaptiques au sein de l'hippocampe, ces deux effets délétères étant constatés chez les animaux wild-type. Par la suite, nous avons montré que l'activation des sphingomyélinases, consécutive à l'exposition aux oligomères A-bêta, est indétectable dans des neurones en culture issus de souris KO. Dans ces mêmes neurones KO, nous avons constaté que la phosphorylation de Akt/PKB n'est pas altérée suite à l'exposition des cellules aux oligomères A-bêta. Enfin, nous avons pu mettre en évidence une diminution de l'expression de la protéine précurseur du peptide A-bêta (protéine APP), tant au niveau d'homogénats hippocampiques que de neurones en cultures, issus de souris KO. Néanmoins, des travaux supplémentaires sont requis pour établir le lien exact entre cette réduction de l'expression d'APP et la résistance aux oligomères A-bêta, tant in vitro qu'in vivo. Toutefois, ces résultats soulignent l'implication de la cPLA2 dans la neuro dégénérescence entrainée par les oligomères A-bêta, et font apparaitre cette enzyme comme une cible thérapeutique potentielle pour le traitement de la maladie d'Alzheimer.
Soluble beta-amyloid (A-beta) oligomers putatively play a critical role in the early synapse loss and cognitive impairment observed in Alzheimer's disease. We previously demonstrated that A-beta oligomers activate cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) which specifically releases arachidonic acid from membrane phospholipids. By using a single A-beta oligomers intra cerebro ventricular injection, we observed that cPLA2 gene suppression prevents both the alterations of cognitive abilities and the reduction of hippocampal synaptic markers levels which are observed in wild type mice. We further demonstrated that the A-beta oligomers-induced sphingomyelinase activation is suppressed and that the phosphorylation of Akt/PKB is preserved in neuronal cells isolated from KO mice. Interestingly, expression of the A-beta precursor protein (APP) is reduced in hippocampus homogenates and neuronal cells from KO mice, but the relationship with the resistance of these mice to the A-beta oligomers toxicity requires further investigation. These results therefore show that cPLA2 plays a key role in the A-beta oligomers-associated neurodegenerative effects, and as such represents a potential therapeutic target for the treatment of Alzheimer's disease.
Thèse de l'Université de Lorraine soutenue le 10 décembre 2012
Zidane, F.
Mémoire de Master 2ème année mention BioMane, spécialité SPBA
Kosayyer, A.
mémoire de Master 2ème année - mention BAAN - spécialité Sciences et Procédés Biotechnologiques et Alimentaires
Lambert, D.
Mémoire de Master 2ème année mention ISSM, spécialité PS-EPM
Thomas, M.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité SPBA
Uriot, O.
Streptococcus thermophilus is a lactic acid bacterium widely used in the dairy industry and is therefore frequently found in the gastric intestinal tract (GIT) of fermented-product consumers. While beneficial properties to human health are recognized for S. thermophilus like lactose intolerance improvement, its probiotic status is still questioned.
In this project, we aimed at better understanding the survival capacities and the physiology of S. thermophilus during its passage in the GIT.
The survival capacities of the two strains PB18O and LMD9 were assessed in the compartments of the TIM system, an in vitro model simulating the human upper part of the digestive tract. Both strains delivered in milky meal were found to sensitive to the acidic pH of the stomach and to the contact of bile salts in the small intestine.
In the second part of the study, the R-IVET (Recombinase-based in vivo Expression Technology) strategy was used to investigate the metabolic activity of S. thermophilus LMD9 in the GIT. In the gastric compartment of the TIM, two genes were found to be active, STER_1905 (hisS) responsible for the synthesis of histidyl-transfer RNA and STER_1406 encoding the component of an ABC-type oligopeptide / nickel transport system.
Institut National Polytechnique de Lorraine, soutenue le 13 décembre 2011
Le Roux, Y.
Université Henri Poincaré - Nancy 1, soutenue le 8 décembre 2011
Schroeder, H.
Etude des effets à court et à long terme sur le développement cérébral d’une exposition survenant au cours de la gestation et/ou de l'allaitement.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 26 octobre 2011
Chang, O.K.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 29 juin 2011
Daubie, S.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 21 septembre 2011
Galia, W.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 14 novembre 2011
Garcia, P.
Aucun traitement de la maladie d’Alzheimer (MA) n’existe, justifiant le développement de stratégies thérapeutiques. La toxicité des
oligomères solubles du peptide amyloïde ? soluble (A?) est centrale dans les pertes synaptiques et cellulaires précoces dans la maladie.
Dans le cadre de cette hypothèse, nous proposons qu’empêcher ces effets puisse prévenir le déclin cognitif dans la MA. Les facteurs
neurotrophiques sont de bons candidats pour prévenir la mort cellulaire mais nécessitent une application ciblée et continue. Nous avons
utilisé la technologie d’encapsulation cellulaire pour produire des bioréacteurs implantables contenant des cellules C2C12 sécrétant le
facteur neurotrophique ciliaire (CNTF). Notre objectif était d’établir la preuve du concept que la production à long terme de CNTF in situ
dans le cerveau puisse prévenir les déficits cognitifs liés à l’A?.
Nos études prouvent que le CNTF produit par les bioréacteurs prévient la cytotoxicité et l’apoptose induites par le peptide A? in vitro. La
neuroprotection dépend de l’activation de la PI3-Kinase et du facteur STAT3. In vivo, l’implantation des bioréacteurs dans le cerveau
prévient les troubles cognitifs induits par l’injection intracérébrale d’A? ou retarde leur apparition chez la souris Tg2576. Dans nos deux
modèles précliniques de la MA, la protection comportementale est associée au maintien des protéines synaptiques dans l’hippocampe.
Aussi, la production in situ de CNTF est une approche thérapeutique préventive efficace contre la toxicité et les déficits cognitifs liés à l’A?.
Ces résultats suggèrent également que l’implantation de cellules encapsulées est un bon procédé pour délivrer des molécules
thérapeutiques au cerveau.
No cure against Alzheimer’s Disease (AD) exists yet, justifying the development of therapeutic strategies. Toxicity of soluble amyloid ?
peptide is a key-player in early synaptic and cellular loss in AD. According to this hypothesis, we propose that preventing A? peptide effects
could prevent cogninitive decline in AD. Neurotrophic factors are good candidates to prevent cell death but require a targeted and
continuous delivery. We used the cell encapsulation technology to produce graftable bioreactors that contain C2C12 cells secreting the
Ciliary Neurotrophic factor (CNTF). Our goal was to realize the proof-of-concept that CNTF long term in situ delivery could prevent A?-
induced cognitive decline.
Our studies prove that bioreactor-produced CNTF halt A?-induced cytotoxicity and apoptosis in vitro. Neuroprotection relies on PI3K and
STAT3 activation. In vivo, bioreactor implantation in brain prevents cognitive impairment induced by A? icv injection or delays their
appearance in Tg2576 mice. In both of our preclinical model of AD, behavioral protection was associated with synapse maintenance in
hippocampus.
Therefore, in situ long term CNTF delivery is an efficient preventive therapeutic strategy against toxicity and A?-linked cognitive
disturbances. These results also suggest that encapsulated cells graft is a good way to deliver therapeutic molecules to the brain.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 15 novembre 2011
Hanse, M.
Le récepteur hépatique aux lipoprotéines LSR est impliqué dans la clairance des lipoprotéines riches en triglycérides telles que les résidus de chylomicrons pendant la phase postprandiale. La réduction de l’expression du LSR chez la souris (LSR+/-) est associée à une dyslipidémie et une lipémie postprandiale élevée. Afin de mieux comprendre la régulation de la distribution des lipides alimentaires, nous avons cherché quels étaient les facteurs pouvant affecter le niveau protéique de LSR. La leptine, hormone sécrétée par le tissu adipeux et connue pour son action d’hormone de satiété au niveau du système nerveux central, a été démontrée dans cette thèse comme modulant l’expression de LSR par la régulation de la transcription du gène lsr. La leptine est impliquée dans la régulation de la lipogénèse à travers SREBP-1. Grâce à l’utilisation d’un extrait de Garcinia cambogia contenant un inhibiteur de l’ATP citrate lyase, nous avons démontré une interaction importante entre les enzymes lipogéniques, l’expression de LSR et d’autres récepteurs lipoprotéiques, afin de maintenir un équilibre entre la synthèse de lipides endogènes et l’apport alimentaire de lipides exogènes. Soumises à un régime hyperlipidique, les souris sauvages montrent une diminution de l’expression des enzymes lipogéniques hépatiques, aggravée chez les souris LSR+/-. Ces résultats indiquent qu’il existe un mécanisme de maintien de l’équilibre entre la lipogénèse (synthèse endogène de lipides), la lipolyse (utilisation lipidique comme substrat énergétique) et le stockage de lipides à travers une forte interaction entre les enzymes lipogéniques et LSR.
The hepatic lipoprotein receptor LSR is involved in the clearance of triglyceride-rich lipoproteins including chylomicrons remnants during the post-prandial phase. Reduced LSR protein expression in mice (LSR+/-) is associated with dyslipidemia and increased postprandial lipemia; these mice exhibit increased weight gain with aging or when placed under a high-fat diet. In order to better understand the regulation of the distribution of dietary lipids, we looked for factors that could regulate LSR protein levels. Leptin is a hormone secreted by the adipose tissue that is a centrally-acting satiety factor, and was demonstrated to modulate LSR mRNA and protein expression through the modulation of transcription of the gene lsr. Leptin has been reported be involved in the control of lipogenesis through SREBP-1c. Using Garcinia cambogia extract containing an inhibitor of ATP citrate lyase, we demonstrated that there is an important link between lipogenic enzymes and LSR protein levels and with other lipoprotein receptors that provides the means to maintain a balance between endogenous lipid synthesis and dietary intake of exogenous lipids. When exogenous lipid intake is increased in the form of a high-fat diet, mice exhibited a decrease in hepatic lipogenic enzymes expression, but a deficiency of LSR led to increased lipid content in the peripheral tissues. These results suggest the presence of mechanisms for the maintenance for the balance between lipogenesis (de novo endogenous lipid synthesis), lipolysis (lipids used as energy substrate), and lipid storage through an important link between lipogenic enzymes and LSR.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 12 décembre 2011
Peiffer, J.
Mémoire de Master 2ème année mention SVS, spécialité Génie Cellulaire
Colin, J.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité SPBA
Gaci, N.-A.
Streptococcus thermophilus est un germe très peu versatile, il colonise habituellement des niches
écologiques très restreintes comme le lait et les végétaux. De récentes études révèlent sa capacité à
survivre au transit gastro-intestinal (TGI) sous une forme très active. Pour caractériser l’état
physiologique adopté par la bactérie dans le TGI, l’équipe PB2P a mis en place l’outil R-IVET
« recombinase based in vivo expression technology » chez S. thermophilus. Il s’agit d’un outil
génétique basé sur la fusion transcriptionnelle permettant de piéger les promoteurs induits dans des
conditions complexes, comme lors du passage dans le TGI. Dans cette situation, cela permet donc
d’identifier les fonctions activées chez la bactérie durant son passage dans l’estomac et dans l’intestin.
L’outil R-IVET construit chez S. thermophilus comporte deux composants : un vecteur plasmidique
porteur du gène codant la recombinase spécifique de site Cre dépourvu de son promoteur (‘cre) et une
cassette chromosomique comportant un gène marqueur flanqué des sites de reconnaissance de la
recombinase Cre, les sites lox. Le clonage en amont du gène ’cre d’une séquence promotrice entraine
l’expression du gène de la recombinase et donc l’excision de la cassette chromosomique.
Dans le cadre de ce travail, le plasmide pBank porteur du gène ‘cre a été introduit dans les deux
souches de S. thermophilus LMD-9 et PB302 par transformation naturelle ainsi que la cassette
chromosomique portant le gène de résistance à la spectinomycine bordée par les sites lox. Les deux
souches recombinantes ont été analysées pour leur capacité à maintenir la construction R-IVET. Nous
avons testé la stabilité du vecteur pBank in vitro et in vivo chez la souris ainsi que l’impact sur la
croissance de la mutation, engendrée par l’insertion chromosomique de la cassette. Finalement, la
fonctionnalité de l’outil R-IVET a été testée en clonant le promoteur du gène hsp en amont du gène
‘cre du vecteur pBank et en analysant si la cassette chromosomique était délétée.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité SPBA
Kinzhebayeva, N.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité SPBA
Carré, J.
Mémoire de Master 2ème année mention SVS, spécialité « Génomique et informatique ; Génies protéique et cellulaire », option « Génie protéique »
Adam, L.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité BANT
Laydi, F.E.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 17 octobre 2008
Balandras, F.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine, soutenue le 24 octobre 2008
Dufour, D.
L’objectif de ce travail a été de caractériser la souche MPEC Escherichia coli P4. Une étude phylogénétique a montré qu’elle appartenait au groupe phylogénétique A de l’espèce E. coli et que son génome “core” se rapprochait de celui de la souche commensale non pathogène E. coli K12 MG1655 appartenant également au groupe A. Une recherche au sein de son génome de gènes codant différents facteurs de virulence connus chez les autres pathotypes de l’espèce E. coli a permis de détecter uniquement la présence du gène traT, codant un facteur de résistance au sérum. Un criblage de quinze loci d’ARNt connus pour accueillir fréquemment des îlots génomiques, effectué au sein de son génome, a révélé, pour sept d’entre eux la présence de telles structures. Le séquençage partiel ou complet des régions aval à ces sept loci a montré la présence systématique de séquences nucléotidiques différentes de celles présentes chez E. coli K12 MG1655. Si l’analyse du contenu de ces îlots n’a pas encore permis d’expliquer directement la virulence d’E. coli P4, leur mise en évidence est une première de ce type au sein du pathotype MPEC et laisse envisager la découverte d’autres régions génomiques spécifiques à ce pathotype, pouvant expliquer son tropisme et sa nature. Par ailleurs, afin d’évaluer le rôle d’E. coli P4 dans la caséinolyse élevée du lait observée lors d’une mammite bovine, une sécrétion apparemment constitutive de quatre protéases extracellulaires a été mise en évidence par zymographie caséines. L’activité caséinolytique de ces enzymes ne semble toutefois pas significative, laissant envisager plutôt un rôle dans la virulence de la souche.
The objective of this work was to characterize the MPEC Escherichia coli P4 strain. A phylogenetic study showed that it belongs to the phylogenetic group A of the E. coli species and that its core genome is similar to the one of the commensal non-pathogenic E. coli K12 MG1655 strain which also belongs to the group A. A search in its genome of different genes encoding virulence factors known among other pathotypes of the E. coli species was done and only the traT gene, encoding a serum resistance factor, was detected. A screening of fifteen tRNA loci known for frequently hosting genomic islands, made in its genome, revealed for seven of them the presence of such structures. The partial or complete sequencing of the regions downstream from these seven loci showed the systematic presence of nucleotide sequences different from those present in E. coli K12 MG1655. If the content analysis of these islands does not yet explain the virulence of E. coli P4, their highlighting is the first of this kind in the pathotype MPEC and suggests the discovery of other genomic regions specific to this pathotype, which may explain its tropism and its nature. In addition, to assessing the role of E. coli P4 in milk caseinolysis observed during bovine mastitis, a constitutive secretion of four extracellular proteases was highlighted by casein zymography. However, the caseinolytic activity of these enzymes does not seem significant. This fact may suggest a role in virulence of the strain.
Thèse de l'Institut National Polytechnique de Lorraine soutenue le 21 novembre
Matéos, A.
Thèse de l'Université Henri Poincaré soutenue le 15 octobre 2008
Violle, N.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité BANT
Ochs, M.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité BANT
Sadat, L.
Thèse de l'Université Henri Poincaré - Nancy 1 soutenue le 13 juin 2006
N'Negue, M.-A.
Mémoire de Master 2ème année mention BAAN, spécialité BANT, soutenu le 30 juin 2006
Galia, W.
Mémoire de D.E.A. de Microbiologie, Enzymologie, Nutrition, soutenu le 16 juillet 2004
Dufour, D.