ED Sciences de la Vie et de la Santé
VOIE DE SIGNALISATION PURINERGIQUE ET DIFFERENCIATION MESODERMIQUE ET NEURALE AU COURS DU DEVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE
par Fanny HARDET (Institut des Maladies Neurodégénératives)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphithéâtre Broca Bordeaux Neurocampus Centre Broca Nouvelle-Aquitaine 146 rue Léo-Saignat 33076 Bordeaux Cedex
devant le jury composé de
- Clotilde BILLOTET - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
- Sabine LEVI - Directrice de recherche - ESPCI Paris - Rapporteur
- Eric BELLEFROID - Professeur des universités - Université Libre de Bruxelles - Rapporteur
- Patrick AUGUSTE - Maître de conférences - Université de Bordeaux - Examinateur
La voie de signalisation purinergique, impliquant des purines, dont la concentration extracellulaire est contrôlée par les ectonucléotidases, comme ligands des récepteurs purinergiques P2 (P2X et P2Y) et P1 (AdorA), régule la physiologie de nombreux organes chez les vertébrés adultes et sa dérégulation est corrélée à plusieurs pathologies humaines, dégénératives ou à composante développementale. La compréhension de ses fonctions au cours du développement embryonnaire s'avère primordiale pour appréhender les mécanismes moléculaires dérégulés dans ces pathologies. Cependant, ses rôles embryonnaires dans un contexte in vivo, demeurent encore méconnus. Le modèle amphibien Xenopus laevis, de par ses caractéristiques biologiques et les différents outils génétiques, est un modèle de choix pour explorer les mécanismes moléculaires et les voies de signalisation régulant l'embryogenèse. Les précédents travaux de mon équipe ont montré que le rein et le système nerveux sont des sites majeurs d'expression des acteurs de cette voie de signalisation. De par leur profil d'expression, plusieurs enzymes et récepteurs ont été sélectionnés pour des études fonctionnelles. L'objectif de mon travail de thèse fut d'étudier les rôles embryonnaires de certains de ces acteurs, d'une part des ectonucléotidases et d'autre part des récepteurs P2X. Pour ce faire, des expériences de gain et perte de fonction associées à des approches histologiques, pour l'analyse des phénotypes induits à différents stades embryonnaires, mais aussi électrophysiologiques et comportementales ont été utilisées. Mes travaux ont établi que l'ectonucléotidase- ENTPD5 est nécessaire et suffisante pour la formation du rein. Cette capacité est dépendante de l'activité enzymatique d'ENTPD5, de sa localisation subcellulaire et de l'environnement cellulaire. ENTPD5 régule aussi l'expression de gènes maîtres impliqués dans la néphrogenèse. J'ai ainsi mis en évidence une conservation des mécanismes moléculaires, qui impliquent en amont de ces réseaux une ectonucléotidase de la famille des ENTPDases. De plus, dans le cadre d'une collaboration internationale, mes travaux ont démontré les effets délétères de la perte de fonction de l'ectonucléotidase ENPP6 et que certaines mutations de ce gène, identifiées chez des patients atteints de pathologies rénales (CAKUT), altèrent le développement du pronéphros. Nous avons également caractérisé les propriétés électrophysiologiques des récepteurs P2X de xénope, afin d'élucider leur rôle dans la formation du système nerveux sensoriel et dans la nociception, pour laquelle nous avons développé des tests comportementaux adaptés. Enfin, nous avons révélé que le récepteur P2X5, décrit comme non fonctionnel chez l'homme, ainsi que les voies métaboliques de biosynthèse et de recyclage des purines, sont impliqués dans la formation des somites et muscles hypaxiaux chez le xénope. Ainsi, l'ensemble de mes travaux de thèse mettent en lumière les implications de la signalisation purinergique au cours de l'embryogenèse, améliorant la compréhension des mécanismes développementaux et ouvrant la voie à de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. Mots-clés : Embryogenèse, ectonucléotidases, P2X, xénope, pronéphros, muscles, système nerveux sensoriel, nociception, électrophysiologie
Phénotypage numérique au service d'une approche évaluative et interventionnelle du sommeil en population générale et clinique
par Julien COELHO (Sommeil, Addiction et Neuropsychiatrie)
Cette soutenance a lieu à 14h30 - Broca 146 rue Léo Saignat
devant le jury composé de
- Pierre PHILIP - Professeur - Université de Bordeaux - Directeur de these
- CHARLES MORIN - Professeur - Université de Laval - Rapporteur
- LAURE PETER-DEREX - Professeure des universités - praticienne hospitalière - Université Lyon 1 - Rapporteur
- XAVIER DROUOT - Professeur des universités - praticien hospitalier - Université de Poitiers - Examinateur
- MARIE-PIA D'ORTHO - Professeure des universités - Université Neurodiderot - Examinateur
Le sommeil est une cible d'intervention privilégiée pour évaluer et promouvoir la santé. La quantité de sommeil a été particulièrement étudié historiquement mais plus récemment les rythmes circadiens et leur physiologie sont remis au cœur de la santé du sommeil. Ils peuvent être décrit en six dimensions : la phase, l'amplitude et la stabilité circadienne, la temporalité et la régularité nycthémérale, et les plaintes du sommeil d'origine circadienne. Ces six dimensions permettent de caractériser les différents types de disruptions circadiennes : celles qui sont liées à un désalignement circadien (càd, un écart entre temporalité nycthémérale et phase circadienne non compensée par l'amplitude et la stabilité circadienne et générant des plaintes de sommeil), ou une altération de l'horloge biologique (perturbations de la physiologie circadienne intrinsèque générant une grande irrégularité nycthémérale associée à des plaintes de sommeil). Ce cadre théorique a permis de concevoir un travail selon trois axes. En premier nous nous sommes intéressés à l'amélioration des outils de mesure des rythmes circadiens. Pour ce faire, nous avons analysé les 14 questionnaires évaluant les rythmes circadiens afin de visualiser leur contenu, quantifier leur homogénéité et déterminer leur rôle le plus approprié. De cette analyse est ressorti l'importance du questionnaire MCTQ que nous avons donc traduit et validé pour rendre disponible un premier outil de mesure du désalignement circadien en français. La prochaine étape est la validation d'un premier outil français de mesure de la régularité nycthémérale (SRQ) et le développement d'un nouveau questionnaire circadien holistique. Ensuite, nous avons cherché à mieux caractériser la relation entre la physiologie des rythmes circadiens et la santé du sommeil. Nous avons ainsi mis en évidence une relation étroite entre les comportements nycthéméraux du sommeil (temporalité et régularité du sommeil) et la santé mentale, et ce de façon indépendante des autres dimensions de la santé du sommeil et persistante en longitudinal. Du fait de la complexité des liens entre les différentes dimensions de la physiologie des rythmes circadiens, la poursuite de la caractérisation de ces relations nécessitera des protocoles expérimentaux et des cohortes observationnelles à grande échelle. Finalement, nous nous sommes intéressés à l'optimisation de la physiologie des rythmes circadiens via les outils numériques pour promouvoir la santé du sommeil. Nous avons vu que, au cours d'une intervention comportementale personnalisée délivrée par un agent conversationnel autonome, l'amélioration de la régularité nycthémérale du sommeil prédit l'amélioration de la santé mentale. Ainsi, les rythmes circadiens constituent une cible privilégiée de promotion de la santé mentale. Ces outils doivent encore être perfectionnés et validés dans des populations cliniques. Idéalement, ils devraient intégrer les autres dimensions de la physiologie des rythmes circadiens qui n'ont pas été traité ici : la sensibilité et l'exposition aux synchroniseurs. Également, la considération des déterminants sociaux et environnementaux en plus des déterminants individuels est nécessaire pour une caractérisation fine et une efficacité optimale des interventions ciblant les rythmes circadiens. Les interactions avec la pression homéostatique doivent également être davantage intégrée. La définition de la santé circadienne associée à l'élaboration d'un questionnaire et la proposition d'un biomarqueur spécifique constituent également des perspectives à développer. Finalement, l'étude des rythmes circadiens à l'ère de la société 24/7 soulève des questions éthiques qu'il convient de ne pas négliger. En conclusion, la physiologie des rythmes circadiens est un déterminant majeur de notre sommeil et de notre santé. Elle constitue une cible d'intervention privilégiée pour répondre à l'enjeu de santé publique que représente le sommeil et ses perturbations.
ED Sciences et environnements
Impacts de stress urbains sur des organismes aquatiques clefs : les biofilms et le mulet-porc
par Caroline ROUX (EABX - Écosystèmes aquatiques et changements globaux)
Cette soutenance a lieu à 13h30 - Amphithéâtre de Gazinet Cestas 50 Avenue de Verdun, 33610 Cestas
devant le jury composé de
- Soizic MORIN - Directrice de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Isabelle LAVOIE - Professeure agrégée - Université du Québec - Rapporteur
- David BENHAIM - Professeur - Hólar University - Rapporteur
- Séverine LE FAUCHEUR - Professeure - Université de Pau et des Pays de l'Adour - Examinateur
- Christel LEFRANCOIS - Maîtresse de conférences - Université de La Rochelle - Examinateur
- Patrice GONZALEZ - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
- Laure CARASSOU - Chargée de recherche - Université de Bordeaux - CoDirecteur de these
Les écosystèmes aquatiques urbains sont soumis à une multitude de stress anthropiques et hébergent des communautés fragilisées. Alors que la littérature concernant les impacts de la lumière artificielle nocturne (ALAN, ou Artificial Light at Night) sur la biodiversité urbaine se développe, ses effets sur la biodiversité aquatique restent peu abordés. Par ailleurs, les impacts combinés de l'ALAN avec d'autres types de stress urbains, en particulier la contamination chimique, restent inexplorés. Dans ce contexte, la thèse vise à aborder, à l'aide d'une démarche expérimentale, les effets singuliers et combinés de deux perturbations spécifiques du milieu urbain (ALAN et contamination chimique par un biocide répandu : le chlorure de dodécylbenzyldiméthylammonium DDBAC) sur deux modèles biologiques connus pour interagir dans la nature : les biofilms aquatiques et un poisson brouteur, le mulet-porc (Chelon ramada, Mugilidae). Sur la base de descripteurs globaux et spécifiques de la physiologie et du comportement des organismes, trois expérimentations en mésocosmes ont été réalisées. Les mulets-porcs soumis à une photopériode continue (caricaturant un effet de l'ALAN dans des milieux fortement urbanisés) au cours d'une exposition courte (3 jours) ont présenté des comportements de nage différents (distance et vitesse parcourues, cohésion de groupe), sans stress physiologique marqué (cortisol plasmatique et excrété dans l'eau). Concernant les biofilms, l'exposition aux deux stress urbains (ALAN et DDBAC) a mis en évidence une diminution de la photosynthèse en présence de l'ALAN, et une bioaccumulation du DDBAC dans les organismes, associée à une augmentation de l'oxydation des acides gras en présence du polluant (oxylipines), indiquant des impacts individuels des deux stress mais sans faire ressortir d'interaction mesurable entre ceux-ci. Enfin, pour les mulets-porcs, l'exposition aux deux stress urbains (ALAN et DDBAC par alimentation contaminée) pendant 1 mois a montré peu d'impacts sur les descripteurs physiologiques (dosage du cortisol) et structurels (composition en lipides et acides gras). Après un mois de conditionnement lumineux, les poissons introduits en chambre de choix (Plus-maze) ont cependant révélé des préférences différentes pour certaines ambiances lumineuses en fonction des modalités d'expositions lumineuses et chimique préalables. En conclusion, les expérimentations menées au cours de cette thèse mettent en évidence que l'ALAN (via une photopériode altérée) et le DDBAC à concentration environnementale induisent des réponses différenciées selon le compartiment biologique étudié, et la durée d'exposition aux stress. Les biofilms apparaissent comme une communauté sensible via leurs réponses photosynthétiques et lipidiques, tandis que le comportement des mulets-porcs s'avère un indicateur pertinent, potentiellement plus réactif que les marqueurs physiologiques classiques, dans des scénarios expérimentaux proches du contexte environnemental réel.