UPThèses

La forme la plus agressive des gliomes, tumeurs cérébrales primitives, est l'astrocytome de grade IV appelé aussi glioblastome (GBM). Le pronostic des patients atteints d'un GBM est très sombre du fait de la nature infiltrante de ces cancers et de la présence de cellules souches cancéreuses (CSC) peu sensibles aux thérapies actuelles. Il est donc primordial d'étudier ces deux caractéristiques des GBM. Mes travaux de thèse ont porté sur ces deux aspects. La connaissance de l'implication de la voie de signalisation Hedgehog (Hh) dans le maintien du pool de CSC permet d'envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à les éliminer. La voie Hh joue un rôle important dans le développement embryonnaire. L'activation de cette voie a été mise en évidence dans de nombreux cancers dont les GBM. La cyclopamine est une substance alcaloïde inhibitrice de la voie Hh. L'inconvénient de l'utilisation de la cyclopamine pour une thérapie anticancéreuse est que cette voie est aussi active dans les cellules souches somatiques adultes. Pour cibler la tumeur, une prodrogue glucuronylée de la cyclopamine a été synthétisée. La partie glucuronide peut être hydrolysée par la β-glucuronidase, une enzyme présente dans la zone nécrotique des GBM, conduisant à la libération de la cyclopamine active de façon ciblée, dans le microenvironnement tumoral. Des tests de viabilité indiquent que cette prodrogue ne présente pas la toxicité de la cyclopamine envers les cellules C6 de GBM de rat, leur population de cellule souches (C6-GSC) ainsi que dans des coupes de cerveau de rat adulte. En revanche, l'hydrolyse par la β-glucuronidase de cette prodrogue permet de restaurer la toxicité de la cyclopamine sur les cellules de GBM. L'analyse par RT-qPCR de l'expression d'un gène cible de la voie Hh, le facteur de transcription GLI1, permet de vérifier l'inhibition spécifique de la voie Hh par la cyclopamine dans les cellules C6 et les C6-GSC. Ainsi, la prodrogue en libérant la cyclopamine dans l'environnement tumoral devrait permettre de limiter l'étendue des effets de la drogue sur les cellules saines du cerveau. La voie Hh joue un rôle dans la régulation de la migration et de l'invasion des cellules de GBM. Mon équipe d'accueil a montré que le vasoactive intestinal peptide (VIP) régule la migration et l'invasion de deux lignées cellulaires M059K et M059J. Dans ce travail de thèse, les effets du VIP et de son analogue le pituitary adenylate cyclase-activating peptide(PACAP) sur la migration et l'invasion des cellules C6 de rat et U87 humaines ont été étudiés. Les résultats obtenus indiquent que les agonistes VIP, PACAP-38 et l'antagoniste synthétique VIP10-28 des récepteurs de ces peptides contrôlent la migration et l'invasion dans les deux lignées de GBM. Le VIP et le PACAP-38 inhibent l'invasion ex vivodes cellules C6 dans des coupes de cerveau. De plus, le VIP10-28 augmente la migration et l'invasion de ces cellules de façon PKA-, Akt- et Hh-dépendante. L'étude des voies de transduction impliquées dans l'action des neuropeptides sur la migration et l'invasion des GBM a ensuite été approfondie. Les données obtenues indiquent que le VIP et le PACAP diminuent le taux de la forme active nucléaire de la protéine GLI1 dans les cellules C6 et U87 de façon PKA-dépendante. Inversement, le VIP10-28 augmente l'expression de GLI1 dans les cellules C6 de façon Akt-dépendante. Enfin, nous avons constaté que le PACAP diminue la phosphorylation d'Akt dans les cellules C6 et augmente celle de la protéine PTEN, en accord avec le rôle de ces kinases dans la régulation de la migration cellulaire et de l'activité GLI1. L'ensemble de ces résultats indique que le système VIP-récepteurs régule la migration et l'invasion par des interactions entre les voies PKA, Hh et Akt/PTEN dans les cellules de GBM.

L'extension de la morphologie mathématique au domaine de la couleur ou du multi/hyperspectral en traitement et analyse d'images n'est pas élémentaire. La majorité des approches se sont focalisées sur la formulation mathématique des opérateurs sans prendre en compte le sens physique ou perceptuel de l'information couleur/spectrale. Les outils développés dans ce travail s'inscrivent dans un nouveau formalisme générique basé sur une fonction de distance. Cette construction permet d'utiliser les opérateurs morphologiques dans le domaine de la couleur ou du multi/hyperspectral en adaptant la fonction de distance. De plus, le choix de la fonction de distance rend les opérateurs valides au sens de la perception ou de la physique. Face aux nombre croissant d'approches existantes, des critères de sélection ont été développés afin de les comparer les différentes écritures de morphologie mathématique. Ces critères sont basés sur le respect des propriétés théoriques des opérateurs, sur les propriétés métrologiques et sur l'efficacité numérique. Grâce à un formalisme prenant en compte l'information perceptuelle de la couleur et intégrant une définition valide des éléments structurants non-plats, deux types d'opérateurs de plus haut niveau ont été définis. Le premier est un détecteur d'objets spatio-colorimétrique passant par la définition d'un gabarit spatial et vectoriel. Le second, est le calcul de spectres de textures vectoriels. L'extension des deux propos au spectral a été réalisé et ouvre de nouvelles questions scientifiques.

L'influence des stéréotypes en vigueur dans nos sociétés fait depuis une vingtaine d'années l'objet de nombreux travaux expérimentaux permettant de rendre compte, au moins en partie, du maintien de certaines différences entre groupes sociaux, notamment en matière de performances cognitives. Les stéréotypes défavorables à certains groupes auraient pour effet de maintenir les individus qui en sont la cible à des niveaux de performance inférieurs à leur capacité réelle, contribuant ainsi aux différences observées. Précisément, la thèse défendue revient à considérer les différences souvent observées entre personnes jeunes et âgées en matière de performances mnésiques en référence à l'intervention de stéréotypes associés au vieillissement cognitif. Les quatre études rapportées non seulement nourrissent cette thèse, mais clarifient la nature des mécanismes sous-jacents à la menace exercée par les stéréotypes en question (impact sur les processus contrôles et automatiques d'accès à la mémoire), et livrent aussi des pistes pour en réduire l'influence (via l'écriture expressive) dans les situations de test. Au total, sans nier l'idée d'un vieillissement cognitif, nos résultats invitent donc à la fois à tenir compte des stéréotypes sociaux dans l'explication d'effets sinon attribués exclusivement à ce vieillissement et à poursuivre l'effort engage pour mieux comprendre comment combattre les stéréotypes au moment même de l'évaluation des performances mnésiques.

L'éthanol est converti, à 350°C sous 30 bar et sur des zéolithes protoniques, en un mélange de paraffines légères et d'aromatiques ; produits incorporables dans le pool essence. Cependant, la transformation de EtOH sur zéolithes acides conduit à la formation du coke. Des techniques physiques avancées, en particulier les techniques MALDI et LDI-TOF MS, couplées à la méthode d'analyse qui consiste à récupérer dans un solvant les molécules carbonées après dissolution de la zéolithe dans HF, contribuent à caractériser finement le coke. Sa composition dépend du catalyseur : sur HBEA(11), zéolithe à larges pores, 17 familles ont été détectées contre 4 sur HZSM-5(40) de taille de pore intermédiaire. Sur cette dernière, le coke, composé de polyalkybenzènes / naphtalènes / phénalènes et pyrènes, est localisé à l'intersection des canaux et a une toxicité vis-à-vis des sites acides de Brønsted de 1. En dépit d'un empoisonnement total, cette zéolithe est toujours capable de convertir EtOH, comme MeOH, en hydrocarbures et qui plus est avec les mêmes sélectivités en produits. La transformation de ces deux alcools ne s'explique pas par un mécanisme classique de catalyse acide, mais par un mécanisme concerté radicalaire-acide. La présence d'un inhibiteur de radicaux dans la charge réactionnelle, l'hydroquinone, provoque une désactivation immédiate et une diminution de la concentration des radicaux. La transformation de EtOH et MeOH passe par un intermédiaire réactionnel commun, le carbène :CH2, dont l'oligomérisation radicalaire conduit à la formation d'oléfines. Ces oléfines légères (n-O3-n-O5) sont très réactives et se transforment par catalyse acide (oligomérisation / cyclisation / t

Ce travail présente une étude multi-échelle des relations entre altération et minéralisation en uranium le long de la bordure Sud Est du bassin Méso-Protérozoïque du Thelon, au Nunavut, Canada. Les altérations associées aux minéralisations sont développées dans une série volcano-sédimentaire Archéenne appartenant à la ceinture de roche verte du Woodburn Lake Group (WLG). Elles s'expriment majoritairement par un assemblage à illite (polytypes 1Mcis & 1Mtrans) ± sudoite ± hématite et phosphates sulfates d'aluminium hydratés (APS). De plus des composés carbonés, cogénétiques des minéralisations, ont été identifiés comme des produits des réactions hydrothermales. La signature de l'altération, fortement guidées par les structures Est-Ouest du corridor de Kiggavik-Andrew Lake, apparaît alors très similaire à celle rencontrée dans les roches de socles des parties profondes des autres gisements d'uranium de type discordance du bassin d'Athabasca (Canada) ou de la Kombolgie (Australie). L'étude des marqueurs minéralogiques tels que les APS ont permis de mettre en évidence les transferts élémentaires au cours des processus métallogéniques et de distinguer les caractéristiques pétrographique et chimiques des processus diagénétiques et hydrothermaux. Enfin la compréhension fine de l'expression de marqueurs cristallographiques issus de l'irradiation naturelle des minéraux argileux donne de nouvelles pistes pour le traçage et la compréhension des circulations des radios-éléments à l'échelle géologique.

La valorisation du carbone renouvelable joue un rôle croissant dans l'industrie chimique. Ces travaux rapportent l'utilisation d'huiles végétales comme matières premières en substitution de celles d'origine fossiles pour la synthèse de monomères bio-sourcés destinés à la production de polyesters ou de polyamides. La production du 9 oxononanoate de méthyle, comme molécule plateforme, à partir d'esters méthyliques d'huile de colza a été réalisée par coupure oxydante (ozonolyse) sans solvant à température ambiante, suivie d'une réduction des intermédiaires par hydrogénation catalytique sous pression de H2 et de Pd(5)/C. Ainsi, le rendement en aldéhyde-ester est de 92%. Ce procédé a été appliqué à la synthèse de molécules plateformes avec des longueurs de chaînes de 9 à 13 atomes de carbone. Une matière première renouvelable, des conditions de réaction douces, le recyclage du catalyseur et des co-produits non toxiques et valorisables ont permis de développer un procédé durable plus respectueux de l'environnement. La réduction de la fonction aldéhyde a été menée par hydrogénation catalytique, à 50°C dans le méthanol, pour former l'alcool-ester correspondant. Le nickel de Raney ainsi que le Pd(5)/C offrent des rendements en 9-hydroxynonanoate de méthyle supérieurs à 90 %, mais le premier catalyseur conduit à un temps de réaction plus court. L'amination réductrice de la fonction aldéhyde a été menée avec succès à partir de NH3 gazeux et de Pd(5)/C, à 50°C dans le méthanol, pour conduire majoritairement à la synthèse de l'amino-ester primaire. La quantité de NH3(g) influence la sélectivité et au moins trois équivalents sont nécessaires pour limiter la formation d'amino-ester.

Depuis les années 70, les oxydes mixtes de type hexaaluminate suscitent un intérêt certain pour les réactions catalytiques du fait de leur stabilité thermique élevée qui leur confère un fort potentiel pour les réactions à haute température. Cependant, la majorité des procédés de synthèse adoptés pour la préparation de ces derniers nécessite au moins une étape de traitement thermique à haute température afin d'achever le processus de cristallisation. Ainsi, les hexaaluminates préparées par voie chimique classique présentent des tailles de particules larges et des aires spécifiques réduites (< 20 m2 g-1). Dans le cadre de ce travail, l'optimisation des paramètres et des conditions de synthèse pour la préparation d'hexaaluminate nanocristalline de grande aire spécifique a fait l'objet d'une étude détaillée. Le broyage réactif s'est révélé être une méthode de synthèse efficace, et des aires spécifiques très élevées ont été obtenues (> 70 m2 g-1). Il a été observé que la nature et la concentration du métal de transition inséré dans la structure influence fortement les propriétés redox et la mobilité d'oxygène de ces solides. Cependant, pour une même composition chimique, les propriétés redox et la mobilité de l'oxygène sont conditionnées par les propriétés structurales et texturales. L'étude des propriétés catalytique des hexaaluminates en oxydation de CH4 et de CO a montré que l'activité de ces derniers résulte d'un équilibre complexe entre les propriétés texturales et structurales, l'état de la surface (nature et concentration des sites redox), et les propriétés de réductibilité et de mobilité d'oxygène.

L'objectif de ce travail est : (i) pour préparer des oxydes mixtes X% MxOy-TiO2 (M = V, Zr et Si), (X = 5, 10, 15 et 20 wt-.% MxOy.) par la méthode sol-gel et suivie par une calcination à 500° C, (ii) de caractériser les échantillons préparés par différentes méthodes d'analyse physico-chimique (AAF, ICP, DRX, BET, TG-DTA et FT-IR) et (iii) d'étudier leur réactivité dans l'époxydation de cyclohexène.

D'après les résultats des caractérisations, nous constatons que :
- L'analyse DRX montre que pour les trois systèmes nous avons l'apparition de la phase anatase de TiO2. La meilleure cristallinité a été observée pour le système en présence de V2O5. La phase de SiO2 est amorphe et la phase de ZrO2 n'a pas été détectée.
- L'analyse par adsorption d'azote, donne le classement de ces systèmes selon leurs surfaces spécifiques comme suit : SiO2-TiO2>ZrO2-TiO2>V2O5-TiO2
- L'analyse FT-IR de l'adsorption de la pyridine in situ montre que les trois systèmes présentent des sites acides de Lewis, alors que le 15%V2O5-TiO2 présente en plus les sites de Brönsted.

Nous avons étudié aussi l'influence de divers paramètres expérimentaux sur la réaction d'époxydation du cyclohexène. Les résultats des tests catalytiques montrent que :
- Les meilleurs résultats sont obtenus pour le système V2O5-TiO2.
- Les meilleurs solvants sont l'heptane et l'acétonitrile qui donnent une bonne activité catalytique et une bonne sélectivité en époxyde.
- La réaction d'époxydation du cyclohexène est une réaction du second ordre.
- Le catalyseur 20% V2O5-TiO2 est stable au cours de la réaction catalytique et recyclable.

Le taux de matière organique (MO) d'un sol influence ses propriétés physico-chimiques et son activité biologique. La dynamique de cette MO, particulaire ou dissoute, influence également la concentration de CO2 atmosphérique et joue ainsi un rôle sur les changements climatiques. Une des réponses à la diminution du stock de carbone dans les sols est l'apport de matière organique exogène. Le carbone organique dissous, intervenant dans les principaux mécanismes de préservation et/ou dégradation de la matière organique du sol (MOS), n'est cependant que peu pris en compte lors de l'étude de ces apports exogènes. Le principal objectif de cette étude est de mieux caractériser les MOD présentes dans les horizons de surface d'un sol. Les eaux collectées par bougies poreuses sur quatre profondeurs (15 à 100 cm) proviennent de parcelles amendées en 2006 (150 t/ha de compost de déchets verts et bio-déchets) et de parcelles témoins sous prairie. Les eaux ont été caractérisées par l'intermédiaire des techniques analytiques globales et moléculaires (spectrofluorimétrie, chromatographie d'exclusion de taille, thermochimiolyse, CG/SM). Les résultats de cette étude ont mis en évidence pour les deux types de parcelles une variabilité de la MOD (taille et polarité) suivant la profondeur et la saison. Le suivi de la MOS/MOD, et plus particulièrement des composés lipidiques, a permis de confirmer la séquestration du carbone organique exogène. La caractérisation de la MOD s'avère ainsi être un indicateur de la qualité des sols.

Actuellement les transplanteurs sont confrontés à une pénurie de greffons, conduisant à l'élargissement des critères de choix des donneurs. Cette démographie fait place à des greffons plus sensibles aux lésions d'ischémie-reperfusion (I/R). Ces lésions conduisent à des dysfonctions de reprises de fonction des greffons, et participent à l'augmentation de l'immunogénicité du greffon et à l'emergence de rejets aigus et chroniques. Dans un premier temps, il est donc nécessaire de limiter les lésions d'I/R et conserver l'intégrité du greffon. Dans un deuxième temps, il est important de réduire l'immunogénicité du greffon et de contrôler le rejet de greffe tout en maintenant le receveur immunocompétent. Afin de limiter les lésions d'I/R nous avons évalué la solution de préservation SCOT de type extracellulaire contenant 30g/L de PEG 20kDa, dans un modèle murin d'isolement et de transplantation d'îlots pancréatiques. L'amélioration des conditions de conservation a permit de préserver l'intégrité des îlots et de réduire l'immunogénicité du greffon, et ce due aux propriétés immunoprotectrices des PEG 20kDa (effets obtenus pour 10 à 30g/L). Dans ce même modèle notre second objectif était d'établir un état de tolérance périphérique par déplétion transitoire des lymphocytes T alloréactifs. La déplétion des lymphocytes T en division a été induite au moment de l'allotransplantation des îlots, par administration transitoire d'un analogue nucleosidique inductible. La déplétion transitoire a permit d'aboutir à une immunotolérance dominante via l'émergence de lymphocytes T régulateurs CD4+CD25+FoxP3+, cellules ouvrant de nouvelles perspectives dans l'inhibition des rejets d'allogreffes.