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ICBG - Ingénierie chimique, biologique et géologique (...-2009)

Les thèses soutenues à l'école doctorale "ICBG - Ingénierie chimique, biologique et géologique (...-2009)"

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  • Mobilité cellulaire induite par les chimères Ber-Abl : un nouveau modèle pour l'exploration des voies effectrices des petites protéines G de la famille Rho    - Daubon Thomas  -  05 décembre 2008

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    Les chimères Bcr-Abl sont dues à une translocation réciproque entre les chromosomes 9 et 22, entrainant la fusion des gènes bcr et abl. La seule différence structurale entre p190bcr﷓abl, associé avec la Leucémie Aigue Lymphoblastique, et p210bcr-abl, responsable de la Leucémie Myéloïde Chronique, réside dans le domaine DH/PH présent uniquement dans p210bcr-abl. Nous avons montré précédemment que Rac1 était activée dans les cellules exprimant p190bcr-abl et p210bcr-abl alors que RhoA n'est activé que dans les cellules exprimant p210bcr-abl (Harnois et al., Oncogene, 2003). Les cellules Ba/F3 parentales ne sont pas spontanément mobiles contrairement aux cellules Ba/F3p210 and Ba/F3p190. Les cellules exprimant p210bcr-abl présentent des mouvements amoeboïdes typiques alors que les cellules exprimant p190bcr-abl utilisent une mobilité de type roulement (rolling-type). Les résultats obtenus en utilisant des mutants des domaines GEF de Vav ou p210bcr-abl nous ont permis de proposer un modèle dans lequel Vav, en complexe avec Bcr-Abl, est responsable à travers l'activation de Rac1 du déclenchement de la motilité des cellules exprimant Bcr-Abl. Le GEF de p210bcr-abl, spécifique de l'activation de RhoA, est indispensable pour la formation des mouvements amoeboïdes dans les cellules Ba/F3, mais ne joue pas de rôle dans le déclenchement de la mobilité spontanée de ces cellules (Daubon et al., Oncogene, 2008). Nous avons ensuite caractérisé une voie passant par Rac1/PAK1/LIMK1/cofiline1 dans laquelle chaque élément est essentiel pour le déclenchement de la motilité dite rolling-type. Nous avons montré que la voie classique RhoA/ROCK/MLC était seulement partiellement impliquée dans l'induction de la motilité amoeboïde dans les cellules Ba/F3p210. De façon surprenante, nous avons trouvé que RhoA et ROCK1 induisent l'activation de l'isoforme ADF/destrine de la famille des " Actin Depolymerizing Factors ", à travers la régulation négative de la LIMK2 au niveau transcriptionnel mais aussi par une dégradation protéasome-dépendante. Cette voie de signalisation originale permet une meilleure caractérisation des mécanismes moléculaires menant aux mouvements amoeboïdes en 3 dimensions.

  • Production d'hydrogène par vaporeformage du bioethanol brut    - Le Valant Anthony  -  28 novembre 2008

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    Ce travail concerne l'étude de la production d'hydrogène par vaporeformage catalytique du bioéthanol brut pour mettre en évidence l'effet des impuretés de l'alcool brut sur les performances catalytiques. Les performances du catalyseur Rh/MgAl2O4/Al2O3 en vaporeformage de l'éthanol en présence ou non de différentes impuretés ont été évaluées. La nature de l'impureté joue un rôle promoteur ou entraîne la chute de l'activité catalytique. L'effet promoteur peut être expliqué par un blocage des sites responsables de la formation de C2H4 tandis que la désactivation semble au dépôt de coke. Par la suite les travaux ont porté sur l'amélioration de la formulation, et un catalyseur (RhNi/Y-Al) actif, sélectif et stable pour la production d'hydrogène à partir du bioéthanol brut a été mis au point. L'incorporation d'un oxyde de terre rare à l'alumine et l'ajout d'une deuxième phase métallique a permis d'améliorer les propriétés acido-basiques du support, permettant de limiter la production de coke lors du vaporeformage du bioéthanol brut.

  • Adaptations neuronales dans les maladies psychiatriques associées à une hyperdopaminergie    - El Rawas Rana  -  28 novembre 2008

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    Ce travail porte sur deux projets ayant pour fil conducteur la transmission dopaminergique. Ces projets portent sur deux maladies psychiatriques associées, d'une manière ou d'une autre, à une hyperdopaminergie : la dépendance aux drogues et la schizophrénie. La dépendance aux drogues constitue le projet principal de ma thèse et la schizophrénie est un projet en collaboration avec l'université Américaine de Beyrouth. Dans un premier temps, nous avons étudié chez la souris l'influence d'un environnement qui mime les conditions positives comme l'environnement enrichi durant les premiers stades de vie, sur la vulnérabilité aux drogues comme la cocaïne et l'héroïne ayant des mécanismes d'actions différentes. Nous nous sommes focalisés sur le système dopaminergique mésolimbique qui projette vers le striatum ventral et qui est considéré comme un maillon central de circuit de récompense. Nos résultats montrent que les conditions environnementales positives peuvent protéger contre les effets renforçants de la cocaïne et de l'héroïne. La protection contre les effets de la cocaïne semble être médiée par une réduction de la réactivité des neurones du striatum au niveau post synaptique. Nous avons trouvé aussi une dissociation entre les effets activants et récompensants de l'héroïne reflétant que les effets récompensants de l'héroïne sont, en partie, indépendants du système dopaminergique mésolimbique. Ces études montrent que l'environnement enrichi diminue la vulnérabilité à développer l'addiction aux drogues. Ensuite, nous avons étudié l'influence de l'environnement enrichi sur les effets stimulants et récompensants de la cocaïne après l'installation de la dépendance ainsi que sur la rechute à la cocaïne. Nous avons participé à une étude montrant que les influences de l'environnement enrichi ne sont pas restreintes à son rôle protecteur contre les effets des drogues. L'environnement enrichi est aussi capable d'éliminer les conséquences comportementales et neurochimiques des injections répétées des drogues et empêcher le phénomène de rechute. De ce fait, l'environnement enrichi possède aussi un rôle curatif de l'addiction aux drogues. Concernant le deuxième axe de l'étude, nous avons étudié par hybridation in situ l'expression des gènes des récepteurs dopaminergiques D1 et D2, de la sous unités NR1 et NR2A des récepteurs NMDA glutamatergiques et des neuropeptides (substance P, enképhaline, dynorphine) dans un modèle animal de la schizophrénie. Ce modèle s'agit des rats ayant une lésion néonatale de l'hippocampe ventrale et montrant après la puberté des changements comportementaux associés à une augmentation de l'activité dopaminergique dans le striatum et un dysfonctionnement du cortex préfrontal, consistants avec la schizophrénie. Nous avons montré que l'émergence de ces comportements après la puberté est associée à une diminution de l'expression du récepteur D2 et des neuropeptides (enképhaline et substance P) dans le striatum, et une augmentation de l'expression de NR1 dans le cortex. Ces changements semblent être des mécanismes compensatoires à l'augmentation de l'activité dopaminergique dans le striatum et à l'hypofonctionnement des récepteurs NMDA dans le cortex, qui n'apparaissent, similairement à la schizophrénie, qu'après la puberté.

  • Homéostasie calcique dans les cellules épithéliales mucoviscidosiques (F508del-CFTR)    - Antigny Fabrice  -  28 novembre 2008

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    Le calcium est un messager intracellulaire secondaire impliqué dans le contrôle de nombreux processus biologiques. Un mauvais contrôle de sa concentration peut conduire à la mort cellulaire. Pour ce faire, le Ca2 + est stocké dans les compartiments intracellulaires tel que le réticulum endoplasmique (RE). La mucoviscidose (CF) est une maladie génétique résultant de la mutation du gène codant pour la protéine CFTR (Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). Chez une majorité de patients (92%), il est retrouvé une délétion d'un résidu phénylanine en position 508. La protéine ainsi délétée (F508del-CFTR) se retrouve retenue dans le RE par des protéines chaperonnes dépendantes du Ca2 + Dans un premier temps, nous avons caractérisé et comparé l'homéostasie calcique des cellules épithéliales CF et non FC, précisément au niveau : du ER, de la membrane plasmique et pour finir au niveau des mitochondries. Puis, nous avons regarder les conséquences sur l'homéostasie calcique de la correction du défaut de l'adressage défectueux de la protéine F508del-CFTR (correction pharmacologique ( miglustat) ou par une incubation 24 heures à 27 ° C) . Nous avons mis en évidence l'implication de 3 isoformes de recepteurs à l'IP3 (RIP3),des canaux calciques membranaires TRPC1 et TRPC6, ainsi qu'une participation des mitochondries. Dans la mucoviscidose, les RIP3s, les canaux TRPC6 apparaissent suractivés. Il semble que le contenu en cholestérol de la membrane plasmique joue un rôle primordial dans la régulation du TRPC6. tandis que le pouvoir tampon calcique des mitochondries apparaît diminué dans les cellules CF. Le contrôle du signal calcique des cellules mucovisidosiques apparaît fortement perturbé. Ces perturbations du signal calcique pourraient avoir de nombreuses implications dans la physiopathologie de la mucoviscidose, notamment au niveau de l'état inflammatoire des cellules mucoviscidosiques.

  • Mécanismes andogènes de contrôle des cellules souches du cerveau du mammifère nouveau-né et adulte    - Nicoleau Camille  -  27 novembre 2008

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    Dans le cerveau de mammifères adultes des cellules souches persistent au sein de la zone sous-ventriculaire (SVZ). Ces cellules prolifèrent et génèrent des neurones et des cellules gliales. Les cellules souches neurales contribuent au remplacement constitutif de neurones du bulbe olfactif et sont recrutées après lésion. Toutefois, le remplacement des neurones perdus est limité et les mécanismes sous-jacents restent à élucider. Notre objectif a été d'identifier des facteurs diffusibles endogènes capables d'influencer la prolifération, l'autorenouvellement, la différenciation et la mort des cellules souches neurales. Ces facteurs ont été recherchés au sein, d'une part, du cortex cérébral lésé et d'autre part, du foie, un organe ayant d'impressionnantes capacités de régénération. Nos résultats établissent que les facteurs libérés par le cortex suite à une lésion favorisent la prolifération des cellules de SVZ et la différenciation neuronale des précurseurs in vitro. Nous identifions le FGF-2 (Fibroblast Growth Factor) comme responsable des effets mitogènes du cortex cérébral lésé. Nous montrons aussi que les facteurs libérés par le tissu hépatique adulte augmentent la prolifération des cellules de la SVZ et orientent leur différenciation vers un phénotype glial radiaire. Notre étude identifie le HGF (Hepatocyte Growth Factor) comme responsable majeur de l'effet prolifératif. Nous montrons que le récepteur du HGF, c-Met, est exprimé par les cellules immatures et que l'administration de HGF in vitro ou in vivo augmente le nombre de cellules aux caractéristiques de souches dans la SVZ. De plus, nous démontrons que les cellules de SVZ libèrent du HGF qui agit de manière autocrine/paracrine sur les cellules souches neurales aussi bien in vitro que in vivo. L'identification des régulateurs endogènes des cellules souches neurales est une étape majeure dans la mise en place de stratégies thérapeutiques basées sur l'utilisation de ces cellules.

  • Transformation du methylcyclohexane et du n-heptane sur la zeolithe MCM-22 : propriétés catalytiques globales et participation de chaque système poreux    - Matias Patricia Veríssimo Silva  -  25 novembre 2008

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    MCM-22 has a very peculiar pore structure with three independent pore systems: narrow sinusoidal channels (4.1×5.1 Å), large supercages (ø 7.1 Å, height 18.2 Å) accessible through (4.0×5.5 Å) openings and external cups (ø 7.1 Å, depth 7.0 Å). The aim of this thesis was to study the global catalytic properties and ascertain the catalytic role of each pore system of HMCM-22 zeolite (Si/Al=14.5) on methylcyclohexane and n-heptane transformations at 350ºC. To this end, the participation of each pore system was established by selectively deactivating the supercages through coke deposition and poisoning the external cups acid sites. Supercages play the major catalytic role on both reactions. Sinusoidal channels present a very low activity due to high steric constraints. External cups acid sites are more active than those of supercages in methylcyclohexane transformation due to the absence of diffusion limitations. The results revealed that the external cups acid sites are not able to catalyze n-heptane reaction, which is ascribed to a lower acid strength and/or to the absence of confinement effect in the external cups. Adsorption of different molecules allowed the determination of the micropore volume of each pore system. An intermediate behavior of HMCM-22 between USHY (large pores) and HZSM-5 (intermediate pores) zeolites was observed on both reactions. The activities per acid site of HMCM-22 zeolite were closer to those of HZSM-5. Dealumination by acid leaching of the HMCM-22 zeolite removed mainly the acid sites located on the supercages and external cups, whereas those of the sinusoidal channels were almost not affected

  • Développement de réactions modèles pour la caractérisation de l'acido-basicite de catalyseurs et d'adsorbants    - Carré Sonia  -  18 novembre 2008

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    Les alumines sont très largement utilisées dans les procédés industriels, les propriétés acido-basiques de ces solides jouent un rôle dans le développement de nouveaux catalyseurs, il est donc important de bien connaître leurs propriétés. Ces oxydes sont généralement caractérisés par des méthodes physico-chimiques classiques, la plus employée étant l'adsorption (désorption) de molécules sondes suivie par spectroscopie infrarouge. Cependant les conditions étant assez éloignées des conditions de catalyse, il est souvent difficile de prévoir le comportement réel d'un catalyseur. L'utilisation de réactions modèles, dont les conditions de caractérisation sont plus proches de la catalyse, permet de mieux appréhender les propriétés acido-basiques des catalyseurs. L'objectif de cette étude est de développer des réactions modèles permettant de caractériser simultanément l'acidité et la basicité de diverses alumines de transition. Des études ont montré que les réactions de transformation du mélange cyclopentanol et cyclohexanone permettent d'estimer l'acido-basicité de catalyseurs. En effet deux réactions se produisent, d'une part un transfert d'hydrogène (TH) sur les sites basiques, et d'autre part les deux alcools présents se déshydratent sur les sites acides (DES). Les résultats ont montré qu'à 250°C, il est possible en une seule réaction de déterminer les propriétés acide et basique des alumines de transition et qu'il est possible de distinguer les alumines en 2 groupes : d'une part les alumines ŋ, γ et δ qui possèdent un caractère acido-basique voisin, et d'autre part les alumines θ et α qui possèdent un caractère basique plus marqué.

  • Caractérisation des propriétés physiques et électrochimiques de nanoparticules de platine    - Brimaud Sylvain  -  17 novembre 2008

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    Des nanoparticules de platine ont été préparées par différentes méthodes colloïdales de synthèse. La variation des paramètres de synthèse a permis de constituer une collection d'objets présentant une grande variété de formes et des tailles différentes. Tailles et formes sont deux paramètres qui ont été caractérisés par microscopie électronique et par diffraction de rayons X. Les caractérisations électrochimiques ont permis d'apporter de nombreuses informations sur la structure superficielle exhibée par les nanoparticules. L'ensemble des résultats obtenus à l'issue de ces caractérisations ont été utilisés pour l'interprétation des voltammogrammes enregistrés lors de l'électrooxydation de monoxyde de carbone adsorbé à la surface des nanocristaux préparés. Un fort effet de la structure superficielle a pu être enregistré.

  • Etude comparative de deux ionophores carboxyliques chez la volaille : apport de la modélisation pharmacocinétique basée sur la physiologie    - Henri Jérôme  -  14 novembre 2008

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    Les ionophores carboxyliques utilisés comme additifs anticoccidiens dans l'alimentation des volailles sont actuellement en cours de réévaluation, pour l'Autorité européenne de sécurité sanitaire des aliments, afin d'en évaluer le risque pour le consommateur. Ce travail a contribué à l'évaluation de la pharmacocinétique du monensin chez le poulet et le dindon et de la salinomycine chez le poulet, afin de pouvoir établir quelques généralités concernant les ionophores carboxyliques chez la volaille. Les trois exemples pris comme sujet d'étude lors de cette thèse ont montré une faible biodisponibilité orale et une élimination rapide conduisant à un temps d'attente calculé qui ne dépasse pas 22 heures. Lors de ces travaux, des expérimentations in vitro et in vivo ont également servi à affecter des valeurs aux paramètres permettant d'implémenter un modèle pharmacocinétique basé sur la physiologie. Ce modèle a été appliqué au couple poulet-monensin. Un modèle physiologique du monensin chez le poulet a donc été testé. Les simulations de ce modèle reproduisent les concentrations observées après administration unique par voie intraveineuse ou orale, mais surestiment les concentrations après administrations orales répétées via l'aliment supplémenté.

  • Formation de composés organiques iodés catalysée par les oxydes de manganèse    - Allard Sébastien  -  13 novembre 2008

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    L'objectif de ces travaux a été d'étudier la formation de composés organiques iodés lorsque des eaux contenant des matières organiques naturelles et des ions iodure sont en contact d'oxydes de manganèse (MnO2). Les oxydes de manganèse sont largement présents dans l'environnement et sont utilisés en production d'eaux de consommation comme matériau catalytique pour l'élimination du manganèse dissous. Les travaux ont été réalisés avec un oxyde de manganèse naturel et avec de la birnessite (dMnO2) synthétisée au laboratoire. Une étude cinétique a montré que les ions iodure sont oxydés en iode I2 comme espèce intermédiaire puis en ions iodate IO3- pour des pH < 7,5. L'iode et les ions iodate sont adsorbés sur les oxydes. L'iode réagit par substitution électrophile avec les matières organiques naturelles pour former des composés organiques iodés. Des composés spécifiques tels que l'iodométhane, l'iodoforme et l'acide iodoacétique ont été identifiés. L'iodoforme, formé par la réaction haloforme, est le composé majoritaire. Les oxydes de manganèse joueraient également le rôle de catalyseur en polarisant la molécule d'iode. Les composés organiques iodés possèdent une toxicité plus importante que leurs analogues chlorés et bromés et peuvent induire des problèmes organoleptiques dans les eaux traitées.

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