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Dissertations / Theses on the topic 'Cellules – Culture – Technique'
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Elluard, Marie-Paule. "Etude d'un bioréacteur à membranes pour la culture de cellules animales." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT014G.
Full textAbstract:
La culture de cellules animales en reacteur est difficile car ces cellules sont complexes, fragiles et sensibles a l'environnement physico-chimique. Il en resulte des couts de production eleves et aucun des procedes aujourd'hui proposes n'est satisfaisant a l'echelle industrielle. L'objectif de ce travail est de montrer qu'un bioreacteur a membranes minerales ou organiques, disposant d'une possibilite de limitation des phenomenes de colmatage par inversion du sens de circulation, assure un renouvellement du milieu de culture dans l'environnement immediat des cellules suffisant pour apporter les nutrients requis et pour eliminer les metabolites toxiques. La premiere partie fait l'etat de l'art concernant les bioreacteurs utilises dans l'industrie et ceux etudies a l'echelle du laboratoire. Dans les deuxieme et troisieme parties, le bioreacteur est decrit, des membranes sont selectionnees, l'intensite et la repartition des transferts de solvant sont etudiees. L'existence d'une configuration optimale pour l'homogeneite dans le reacteur est mise en evidence. Puis, une etude experimentale montre l'influence des parametres de fonctionnement sur le transfert de solvant et de solutes. Des lois de colmatage traduisant l'existence de phenomenes d'adsorption et de depot de matiere sont utilisees pour interpreter les resultats experimentaux obtenus. Une modelisation est proposee qui prevoit l'evolution du flux de transfert dans le bioreacteur. Pour conclure, un pilote de culture est concu et realise
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Claudon, Christine. "Mise en culture et caractérisation de cellules épithéliales mammaires bovines en sécrétion : optimisation des conditions de culture." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://www.theses.fr/1992INPL134N.
Full textAbstract:
Parmi les systèmes de culture cellulaire utilisés dans l'étude des régulations de lactogènes, le plus employé est la culture sur collagène flottant de cellules obtenues par dissociation de tissu mammaire d'animaux mi-gestants. Peu d'auteurs parviennent à maintenir des lactocytes secrétant in vitro. Le but de ce travail est la construction d'un modèle permettant 1) le maintien de lactocytes bovins différenciés 2) la recherche de conditions de culture nécessaires a un métabolisme proche de celui observe in vivo 3) l'étude des secrétions protéiques. Diverses méthodes d'isolement des cellules ont été comparées et un protocole adapte au tissu bovin lactant a été élaboré. La suspension de massifs cellulaires obtenue est ensemencée sur gel de collagène fixe ou flottant. L'observation en microscopie optique et le marquage immunofluorescent des cytokeratines montrent le caractère épithélial et sécréteur des cellules ensemencées. En culture les cellules s'organisent en pavage polygonal caractéristique des épithélial. L'analyse des milieux de culture (dosages elisa) montrent que la sécrétion d'alpha s1-caséine et beta-lactoglobuline est maintenue une dizaine de jours, à un niveau plus élevé sur collagène flottant. La technique des chambres de culture a fond poreux a été adaptée a la culture de lactocytes bovins et son utilisation améliore la différenciation morphologique et fonctionnelle des cellules en culture
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Meng, Shiyun. "Préparation d'un substrat biodégradable et multifonctionnel et modulation électrique des fonctions cellulaires des osteoblasts = : Preparation of multifunctional biodegradable substrate and electrical modulation of osteoblast cellular functions." Doctoral thesis, Université Laval, 2010. http://hdl.handle.net/20.500.11794/21934.
Full textAbstract:
L'activité cellulaire répond à la stimulation électrique (SE). Le but de cette thèse était le développement d'un composite multifonctionnel et l'étude de la réponse des ostéoblastes à la SE transmise par un tel composite. Les objectifs spécifiques étaient les suivants: a) synthèse des particules de haute conductivité en polypyrroles (PPy) avec des rendements élevés en contrôlant la taille et la régularité moléculaire; b) bioactivation des particules PPy par dopage à l'héparine (HE); c) préparation de composites multifonctionnels électriquement stables et présentant une haute affinité biologique; d) étude de la prolifération et de la minéralisation des ostéoblastes sur un échafaudage conducteur sous SE. Le chapitre I résume les phénomènes bioélectriques chez l'humain à différents niveaux, les mécanismes possibles de l'action de l'électricité sur les cellules, et l'étude de la SE en génie tissulaire osseux. Ce chapitre propose également une revue critique des différentes techniques et des différentes méthodologies de SE utilisées pour des études environnementales, scientifiques et pour les soins cliniques. Les hypothèses et les objectifs de la thèse sont présentés. Le chapitre II décrit la synthèse des nanoparticules en PPy par polymérisation en emulsion en utilisant le réactif de Fenton comme oxydant. Ces nanoparticules présentent une morphologie polygonale creuse, avec une épaisseur approximative de 50 nm et un diamètre de 400-500 nm. Les caractéristiques cristallines de ces nanoparticules ont été démontrées. Un mécanisme plausible de synthèse est proposé. Le chapitre III rapporte la bioactivation des particules en PPy en utilisant F héparine (HE) comme dopant, la préparation d'une membrane conductrice biodégradable, et la culture de fibroblastes sur ces membranes. Le dopage avec HE améliore la stabilité électrique de la membrane conductrice et augmente l'adhésion et la prolifération de cellules. Le chapitre IV démontre que la SE induite par la membrane conductrice peut moduler l'activité des ostéoblastes et accélérer la formation osseuse. Un champ électrique optimal de 200 mV/mm avec une durée de stimulation entre 2 et 8 h a favorisé la prolifération des ostéoblastes et augmenté l'expression et la production de ses marqueurs spécifiques de maturation (ALP) et de minéralisation (CO). Le chapitre V présente une discussion générale, le sommaire des conclusions et les perspectives de recherche pour le futur. L'implication de ces travaux en génie tissulaire et en santé humaine est également abordée.
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Cornet, François. "Effets des conditions de culture sur la différenciation des cellules de moelle osseuse." Littoral, 2002. http://www.theses.fr/2002DUNK0081.
Full textAbstract:
Dans ce travail, les effets des sérums (FCS et Ultroser®) et ceux de la dexaméthasone sur la différenciation des cellules de moelle osseuse de lapin ont été analysés. Une culture en FCS en présence de dexaméthasone apparaît comme la plus favorable pour promouvoir la différenciation des cellules de moelle osseuse. Le traitement à la dexaméthasone favorise l'expression des marqueurs ostéoblastiques. Le choix du sérum n'est pas sans conséquences puisque seule une culture en Ultroser® permet l'expression de la sialoprotéine osseuse et de l'ostéonectine laquelle nécessite la présence de dexaméthasone. L'analyse de la composition de la matrice extracellulaire par l'électrophorèse bidimensionnelle montre des compositions protéiques différentes en fonction des sérums et des modifications importantes induites par la dexaméthasone. Quatre spots néosynthétisés en FCS et dexaméthasone pourraient correspondre à la Gla-protéine matricielle. Enfin, ces profils ne correspondent pas à ceux obtenus à partir d'os déminéralisé. Par "differential display", plusieurs produits d'amplification différentielle ont été observés à partir d'ARNm extraits de cellules de moelle osseuse cultivées en FCS et traitées à la dexaméthasone. L'un d'eux correspond au gène humain de la moésine. La quantification du niveau d'expression de la moésine par PCR semi-quantitative après normalisation par rapport au gène de référence 36B4 montre une réduction significative de son niveau d'expression allant de 4 à 6 fois. Le rôle de cette protéine dans l'organisation du cytosquelette suggère que la dexaméthasone module les capacités d'adhésion et de mobilité des cellules de moelle osseuse.
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Frayssinet, Patrick. "Applications biologiques de l'hydroxyatatite de calcium." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT017G.
Full textAbstract:
Ce mémoire concerne l'étude des possibilités d'utilisation de l'hydroxyapatite de calcium dans le secteur de la biologie et des biomatériaux. Le premier chapitre fait appel à des notions connues et concerne la structure tissulaire, cellulaire et moléculaire du tissu osseux. Ces notions ont été complétées par des travaux personnels sur la constitution du tissu osseux. Le second chapitre traite de l'évolution de la structure du tissu osseux en réponse à l'implantation d'un matériau étranger. Le troisième chapitre a trait aux mécanismes de biominéralisation se déroulant au voisinage des implants constitués d'hydroxyapatite. Le quatrième chapitre est consacré à la constituion et à l'étude de modèles biologiques permettant une vision parcellaire d'évènements complexes. Le cinquième chapitre concerne le développement d'un modèle biologique basé sur des cultures de cellules animales. Le chapitre six développe les techniques d'immobilisation de cellules animales sur un solide et les perspectives qu'elles ouvrent pour l'utilisation de l'hydroxyapatite en biologie. Dans le chapitre sept, les applications actuelles de l'hydroxyapatite de calcium en chirurgie orthopédiques sont évaluées et des nouvelles applications consacrées aux greffes de cellules sont développées. En conclusion, il semble que ce matériau soit aussi bien adapté à un usage en biologie humaine que pour des techniques de laboratoire. Les possibilités d'extension de son application paraissent très importantes.
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St-Pierre, Philippe. "Mise au point d'une technique d'isolation et de mise en culture de cellules endothéliales à partir du muscle strié." [S.l. : s.n.], 2005.
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St-Pierre, Philippe. "Mise au point d'une technique d'isolation et de mise en culture de cellules endothéliales à partir du muscle strié." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2005. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/3819.
Full textAbstract:
En plus d'être un important utilisateur de glucose, le muscle strié, par ses lits vasculaires, a des impacts importants sur les paramètres hémodynamiques. La cellule endothéliale de ces lits vasculaires est impliquée dans plusieurs aspects de la régulation du débit sanguin. Des études in vivo dans différents modèles de résistance à l'insuline ont notamment montré que la cellule endothéliale semblait jouer un rôle important dans les changements de la perméabilité capillaire du muscle strié. Pour mieux comprendre leur rôle, l'étude directe des cellules endothéliales serait d'un atout majeur. Ainsi, nous avons développé une technique de séparation des cellules endothéliales à partir du muscle strié de rat utilisant une méthode d'immunomarquage magnétique. Pour ce faire, nous avons effectué différents essais afin de déterminer les conditions optimales. La première étape consistait à mettre au point la technique de culture de cellules endothéliales à partir de la lignée cellulaire HUVEC."--résumé abrégé par UMI.
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Auzanneau, Céline. "Identification et caractérisation des transports chlorure dans la cellule de Sertoli en culture primaire chez le rat." Poitiers, 2002. http://www.theses.fr/2002POIT2334.
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9
Chorvatova, Alzbeta. "Propriétés électrophysiologiques des cellules isolées, en culture, de la zone fasciculée de la glande surrénale bovine : action de l'angiotensine II." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10243.
Full textAbstract:
L'angiotensine ii (ang ii) est l'hormone principale du systeme renine-angiotensine, provoquant entre autre la secretion d'hormones steroides. Les etudes biochimiques ont montre que l'ang ii induit la secretion de glucocorticoides (cortisol, corticosterone) synthetises dans la zone fasciculee du cortex surrenal bovin. Ce travail concerne les effets de l'ang ii sur les proprietes electrophysiologiques des cellules fasciculees, isolees du cortex surrenal de buf, en culture primaire. La technique du patch clamp en configuration de cellule entiere a ete utilisee soit en membrane rompue, soit en membrane perforee a l'aide d'un antibiotique: l'amphothericine b. Notre etude met en evidence la presence d'un courant transitoire sortant potassique de type i#a et de courants entrants de nature calcique. Une reponse biphasique est induite par l'ang ii (100 nm) sur le pic de courant transitoire sortant, qui augmente puis diminue. Un effet biphasique de l'ang ii est egalement decrit sur le potentiel de membrane (qui varie autour de -40 mv), ou une hyperpolarisation rapide est suivie d'une depolarisation plus lente. Alors que la phase de depolarisation pourrait impliquer plusieurs conductances, nous montrons que l'hyperpolarisation est due a une augmentation transitoire d'une conductance potassique, dependant du calcium libre intracellulaire. Tous ces effets sont lies a l'activation des recepteurs a l'ang ii de type at#1
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Lefrancq, Elisabeth. "Mise au point d'une technique immunoenzymatique ELISA de dosage de l'alpha 1-antitrypsine : applications à divers liquides biologiques." Paris 5, 1993. http://www.theses.fr/1993PA05P185.
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11
Coussot, Pascale. "Synthèse et caractérisation de membranes à base de polyhydroxyalkanoates servant de support à la culture cellulaire." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20226.
Full textAbstract:
Des membranes a base de polyalkanoates bacteriens, dotees de bonnes proprietes mecaniques, ont ete synthetisees par la methode d'inversion de phase, en vue d'etre utilisees au sein d'un biodistributeur cellulaire servant a tester de facon dynamique des secretions cellulaires. La connaissance des proprietes physico-chimiques de nos materiaux et la construction des diagrammes de phases ont permis de mieux comprendre les phenomenes qui regissent les variations de debits et taux de retention de nos membranes. Le meb et l'angle de contact ont permis de caracteriser les faces membranaires. La biocompatibilite de nos materiaux a ete etudiee in vivo par implantations chez le rat et in vitro par cultures cellulaires. Les perifusions de differentes solutions ont montre la rapidite de reponse de nos membranes dans les conditions d'utilisation du biodistributeur. L'ensemble des resultats attestent la faisabilite d'un tel distributeur
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Louiset, Estelle. "Implication de l'activité électrique des cellules mélanotropes de grenouille dans les processus de couplage stimulus-sécrétion : étude par la technique de patch-clamp." Rouen, 1989. http://www.theses.fr/1989ROUES033.
Full textAbstract:
Après avoir caractérisé les propriétés électriques des cellules mélanotropes de grenouille en culture primaire, il a été, dans le cadre d'une étude couplage stimulus-sécrétion, exploré les effets de 3 signaux neuroendocriniens: la thyrolibérine (TRH), l'acide gamma-aminobutyrique (GABA) et l'acétylcholine (ACH), en utilisant les techniques de patch clamp et de perfusion
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MEROT, JEAN. "Caracterisation par la technique du patch-clamp des canaux ioniques presents dans les membranes apicales des cellules de differents segments du nephron de lapin en culture primaire." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066626.
Full textAbstract:
La technique de culture cellulaire nous a permis d'obtenir des epithelia derives de la plupart des segments du nephron de lapin; le tubule contourne proximal (tcp), l'anse de henle, le tubule contourne distal brillant (tcdb) et le tubule collecteur. Nous avons montre par l'etude de leurs caracteristiques morphologiques, biochimiques et electrophysiologiques que l'essentiel des proprietes connues des cellules originales etaient exprimees en culture. L'identification precise des differents types cellulaires en culture a ete faite a l'aide d'anticorps monoclonaux (acm) et les canaux ioniques presents dans la membrane apicale des cellules ont ete etudies par la technique du patch clamp. Sur le tcp, deux types de canaux potassium et un canal cationique aspecifique ont ete caracterises. Sur l'anse de henle, un canal potassium de grande conductance (145 ps) et un canal cationique aspecifique ont ete observes. Sur le tcdb, un canal sodium, un canal cationique aspecifique, un canal potassium et un canal chlore ont ete mis en evidence. Sur le tubule collecteur, les cellules intercalaires de type i ont ete identifiees grace a un acm, et un canal cationique aspecifique a ete caracterise sur leur membrane apicale
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Potier-Cartereau, Marie. "Rôle des canaux potassiques activés par le calcium et sensibles aux lipides dans la migration des cellules cancéreuses." Tours, 2006. http://www.theses.fr/2006TOUR4039.
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Le, Sceller Annie. "Les techniques de culture des cellules de la peau." Bordeaux 2, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR2P121.
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Gonçalves, Da Silva Angela. "La maladie de Marek : recherche d'une nouvelle possibilité de protection utilisant une protéine purifiée." Tours, 1987. http://www.theses.fr/1987TOUR4007.
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Brisson, Lucie. "Modulation de l'échangeur Na+/H+ de type 1 (NHE1) par le canal sodique dépendant du voltage Nav1.5 : implication dans l'invasivité de cellules cancéreuses mammaires humaines." Thesis, Tours, 2012. http://www.theses.fr/2012TOUR4038/document.
Full textAbstract:
Les cellules cancéreuses mammaires invasives expriment des canaux sodiques NaV1.5 dont l’activité semble être associée au développement métastatique. L’activité de ce canal dans les cellules MDA-MB-231 conduit à une acidification péricellulaire favorable à l’activité des cathepsines à cystéine B et S extracellulaires et à la dégradation de la matrice extracellulaire. Au cours de cette thèse, nous avons montré que l’échangeur NHE1 est le principal régulateur du pH des cellules MDA-MB-231 et que l’activité du canal NaV1.5 augmente l’activité d’efflux de protons par NHE1 vraisemblablement par modulation allostérique. NaV1.5 et NHE1 sont co-localisés dans des radeaux lipidiques et plus particulièrement dans les invadopodes des cellules MDA-MB-231. Les activités de NHE1 et NaV1.5 stimulent l’activité protéolytique des invadopodes. Enfin, l’activité du canal NaV1.5 semble moduler le cytosquelette et la morphologie des cellules cancéreuses MDA-MB-231 pour leur donner un phénotype invasif. En conclusion, NaV1.5 augmente l’activité de NHE1 dans les invadopodes stimulant ainsi l’invasivité des cellules cancéreuses mammairesInvasive breast cancer cells express NaV1.5 sodium channels which activity seems to be associated with metastatic progression. The activity of the channel in MDA-MB-231 cells leads to a pericellular acidification favourable for the activity of extracellular cysteine cathepsins B and S and for extracellular matrix degradation. During this thesis, we have shown that NHE1 exchanger is the main pH regulator in MDA-MB-231 cells and that the activity of NaV1.5 channels increases protons efflux activity of NHE1 possibly through allosteric modulation. NaV1.5 and NHE1 are co-localised in lipid rafts and in invadopodia of MDA-MB-231 cells. The activity of NHE1 and NaV1.5 promotes the proteolytic activity of invadopodia. Finally, the activity of NaV1.5 channels seems to modulate cytoskeleton and morphology of MDA-MB-231 cancer cells to promote the acquisition of a proinvasive phenotype. In conclusion NaV1.5 increases NHE1 activity in invadopodia to stimulate breast cancer cells invasiveness
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Gain, Philippe. "Etude de l'apoptose de la cellule endothéliale cornéenne humaine en vue de l'amélioration de la qualité des techniques de conservation des greffons." Saint-Etienne, 2001. http://www.theses.fr/2001STET003T.
Full textAbstract:
La conservationdes cornées humaines en organoculture s'accompagne d'une mortalité cellulaire endothéliale obligatoire. Les mécanismes de cette mort cellulaire endothéliale lors de la conservation des greffons et ont pour objectifs l'amélioration des techniques de conservation et le développement de nouveaux outils d'évaluation de nos pratiques de laboratoire. Le but final de nos travaux est de : -préciser les facteurs influençant la mortalité cellulaire par apoptose au cours de la conservation afin de formuler le cas échéant des recommandations de bonne pratique de conservation. -créer de nouveaux outils de contrôle de qualité destinés à l'évaluation des pratiques de conservation et la fabrication de nouveaux milieux de conservation. -mettre au point de nouvelles formules de milieux de conservation des cornées. Ce point est fondamental d'autant que les milieux actuels destinés à l'organoculture contiennent tous du sérum de veau foetal et n'ont aucun statut, ni médicament, ni dispositif médical, vis à vis du législateur. La fabrication de milieux sans sérum mais contenant des agents protecteurs vis à vis de l'apoptose devient une priorité. . .
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Louazani, Samir. "Etude par analyse d'image de la désynchronisation d'une culture de cellules cardiaques sous l'influence de digitaliques." Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO10190.
Full textAbstract:
De nombreuses drogues cardioactives utilisees pour leurs effets anti-arythmiques ou inotropes ont egalement une action sur la conduction entre les cellules du tissu cardiaque (dromotropie). Cet effet est difficile a quantifier directement sur l'organe entier et necessite en general une etude electrophysiologique detaillee au niveau cellulaire. Nous proposons ici une approche du desynchronisme cellulaire sur culture de cellules de rats nouveau-nes contractiles spontanement, par analyse d'images dynamiques sous microscope. Des sequences de 128 images correspondant a plusieurs contractions successives sont acquises et memorisees dans un analyseur. Tout d'abord synchrones, les cultures sont de plus en plus desynchronisees par ajout d'une dose croissante de digitaliques. Pour obtenir un parametre de desynchronisme independant des modifications du rythme induites par la drogue, les images sont traitees globalement, et nous avons exclu toute intervention manuelle de delimitation de zones. De meme, aucune hypothese restrictive n'a ete appliquee aux cellules individuellement (forme, nombre, etc). Les sequences ont ete dans un premier temps traitees par une methode classique de correlation croisee puis par des methodes originales faisant appel aux proprietes statistiques des fonctions de repartition des luminances, calculees a partir d'images derivees temporellement (adaptation de la methode de h. Rix, laboratoire i3s, nice sophia antipolis). Dans ce dernier cas, les resultats du traitement sont presentes sous forme d'images parametriques 3d, facilitant leur interpretation. Quelle que soit la methode employee, les resultats obtenus apres traitement par les differentes methodes sont compares en termes de sensibilite de detection du desynchronisme et de rapidite d'obtention, le but final etant de mettre au point un dispositif de mesure simple et rapide des effets dromotropes d'une drogue cardioactive, a des fins de screening pharmacologique (courbes dose - reponse) en utilisant le modele de cellules en culture en contraction spontanee.
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Pelletier, Bernard. "Mise au point d'un nouveau modèle de cellules épithéliales humaines normales et son utilisation comme cible de composés génotoxiques." Dijon, 1988. http://www.theses.fr/1988DIJOS036.
Full textAbstract:
L'utilisation d'un milieu de culture conditionné par une culture confluente de fibroblastes. De la présence sur le support de culture d'une matrice extracellulaire d'origine fibroblastique permettant d'augmenter significativement le rendement des cultures primaires des cellules épithéliales. La présence de facteur d'adhésion et de croissance est également responsable de la stimulation de l'adhésion et induit la synthèse d'ADN. Ces cellules épithéliales sont capables de réparer les alkylations de l'ADN. Elles activent métaboliquement le benzo(a)pyrène et réparent l'adduit qui en résulte. Aucune génotoxicité n'est détectée pour le clofibrate
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Callet-Bauchu, Évelyne. "Application des techniques d'hybridation in situ à la reconnaissance d'un clone leucémique après culture de moelle osseuse : étude à partir de 12 cas." Saint-Etienne, 1992. http://www.theses.fr/1992STET6418.
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Braye, Fabienne. "Les substituts cutanés reconstruits en laboratoire : de l'étude in vitro aux applications cliniques." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO1T040.
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Carmaux, Sandra Marc Annie. "Caractérisation de la mort des cellules animales cultivées en bioréacteur." [S.l.] : [s.n.], 2008. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCDPHA_T_2008_CARMAUX_SANDRA.pdf.
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Chauvet, Jean-Marie. "Production et utilisation(s) du bois de peuplier cultivé par la technique des taillis à courtes rotations : production de sucre par saccharification enzymatique de la cellulose et des hemicelluloses, aspects techniques et économiques ; valorisation papetière alternative ou associée." Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10090.
Full textAbstract:
La creation d'un important gisement de biomasse lignocellulosique, rapidement renouvelable et mobilisable a proximite de sites industriels de conversion, est possible a partir d'un developpement relativement limite de taillis a courtes rotations (tcr) de peupliers notamment. Differentes situations ont ete envisagees pour definir, au niveau regional, la meilleure adequation entre la quantite de biomasse produite et la capacite de traitement des usines utilisatrices. Une transposition au plan national a permis de situer l'importance potentielles des tcr par rapport aux autres systemes de production de biomasse lignocellulosique
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PINEAU, JEAN-CHRISTOPHE. "Cultures in vitro de cellules epitheliales bronchiques humaines a partir de prelevements tracheo-bronchiques post-mortem : aspects techniques et medico-legaux." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO1M282.
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Lukman, Diah Ratnadewi Sudarmadji. "L'utilisation des techniques de cultures "in vitro" pour la multiplication végétative du porte-greffe citrange "Troyer" et l'analyse des phénomènes de compatibilité entre ce porte-greffe et deux cultivars de citronnier." Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20195.
Full textAbstract:
La multiplication vegetative in vitro du citrange "troyer" est realisee par isolement de microboutures portant un noeud et d'apex. Dans les deux cas, des pousses multiples ont ete obtenues en cultivant les explants sur un milieu acide (ph : 4,0 +ou- 0,1), en presence des solutions minerales de ms avec bap, additionnees ou non de ga::(3). L'enracinement s'effectue in vitro sur un milieu gelose ou directement in vivo sur des substrats horticoles. Pour analyser les compatibilites au greffage entre les greffons citronniers "eureka" et "villafranca" et le porte-greffe citrange "troyer", quatre techniques de cultures in vitro ont ete utilisees: les microgreffages des apex, les associations d'entre-noeuds puis de cals et les suspensions cellulaires
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Cavalie, Laurent. "Relations entre amibes libres, légionelles et pseudomonas dans divers environnements techniques et en co-cultures." Montpellier 1, 2006. http://www.theses.fr/2006MON13514.
Full textAbstract:
Ce travail traite des inter-relations entre Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa et les amibes libres en milieu hydrique. En effet, ces protozoaires pourraient être de véritables vecteurs bactériens voire amplificateurs. Il se greffe parallèlement un problème sanitaire puisque les légionelles ont l’origine d’épidémies dont le point de départ est un environnement hydrique contaminé. De plus, certaines amibes libres et P. Aeruginosa ont aussi un pouvoir pathogène. Un état des lieux a donc été réalisé sur leur présence dans divers environnements techniques. Les amibes libres y sont très présentes et l’on ne retrouve des légionelles qu’en leur présence. Cette hypothèse a alors été étudiée in vitro en eau thermale préalablement stérilisée. Elle confirme que certains genres amibiens permettent la multiplication des légionelles à l’inverse du genre Willaertia. Les P. Aeruginosa quant à eux entraînent la lyse amibienne par synthèse de facteurs de virulenceThis work treats interrelationships between Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa and free living amoebae in water. These protozoa could be true bacterial vectors or even amplifiers. There is an added medical problem since Legionella may cause outbreaks whose starting point is a contaminated hydrous environment. Moreover, certain free amoebas and P. Aeruginosa also have a pathogenic capacity. Different hydrous environments were tested for the presence of these organisms. Free amoebae were found in many environments and Legionella were only found in their presence. This assumption was then studied in vitro in sterilized thermal spring water. It confirms that certain amoebic genera allow the multiplication of Legionella contrary to Willaertia genera. P. Aeruginosa, on the other hand involve amoebic lysis by synthesis of factors of virulence
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Rousseau, Guillaume. "Conception d'un démonstrateur de production industrielle de globules rouges à partir de cellules souches, dans un but transfusionnel." Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC256.
Full textAbstract:
La transfusion de globules rouges est une pratique médicale courante utilisée dans de nombreuses situations cliniques, dans le but de restaurer le taux d'hémoglobine d'un patient anémique ou de reconstituer sa volémie. Divers systèmes de collecte ont été mis en place à travers le monde depuis des dizaines d'années pour aboutir à un produit d'utilisation généralisée de plus en plus sûr. Toutefois, les pays en voie de développement sont aujourd'hui confrontés à des déficits quantitatifs majeurs, tandis que les pays disposant des meilleures capacités de collecte restent confrontés à des insuffisances qualitatives sur certaines applications spécifiques. Pour toutes ces raisons, le monde de la recherche travaille depuis des décennies à développer des alternatives au don du sang. Parmi celles-ci, une voie particulièrement prometteuse est la production ex vivo de globules rouges de culture. Cette méthode consiste à fabriquer artificiellement des globules rouges humains, à partir de cellules souches de différentes origines. Elle nécessite une expertise biologique pour contrôler la croissance et la différenciation des cellules, ainsi que la maîtrise d'un procédé technique qui autorise la production économique de globules rouges à l'échelle industrielle. Le monde académique s'est essentiellement intéressé à la problématique biologique jusqu'à ce jour. Les meilleurs protocoles publiés permettent théoriquement la production de plusieurs dizaines de culots globulaires à partir des cellules souches hématopoïétiques isolées d'un sang placentaire, la fonctionnalité des globules rouges produits est comparable à celle de globules rouges natifs, et ils survivent favorablement une fois injectés chez l'humain. Notre travail a consisté principalement en la mise en place d'un outil et d'un procédé qui permettent de projeter ce savoir-faire biologique vers une application clinique économiquement viable. Dans une démarche de preuve de principe, nous avons (i) mis au point un procédé de culture dynamique en bioréacteur dont le rendement est identique au savoir-faire statique en flasque, puis (ii) conçu un procédé de perfusion innovant permettant la concentration efficace des cellules en culture ainsi que la pleine exploitation des molécules les plus onéreuses de notre milieu de culture. Nous avons ainsi atteint une concentration maximale de plus de 108 cellules/mL, 20 fois plus élevée que la concentration standard en culture statique. Cet accomplissement permet d'envisager la production d'un culot globulaire dans un volume de 30 litres. Le procédé innovant de perfusion a quant à lui permis de réduire le coût de revient de plus d'un facteur 4, avant optimisation. A l'issue de ce travail, nous disposons d'un chemin crédible pour produire des globules rouges de culture à grande échelle. Certains aspects du procédé restent encore à définir, mais la plupart ne présentent plus de verrou théorique et pourraient être développés par un travail ambitieux de recherche et développement. La problématique du coût de production demeure centrale malgré les avancées enregistrées ; des pistes d'économies sont proposées, mais la conversion effective de cette recherche en un produit clinique révolutionnaire nécessiterait la convergence de nombreuses compétences scientifiques et industrielles complémentaires, ainsi que des investissements substantielsBlood transfusion is a common medical practice used in several clinical applications, aimed at restoring the level of hemoglobin of anemic patients, or reconstituting their full blood volume. Diverse public collection agencies have been set up across the world in the past decades in order to get a safer and more widespread product. Nevertheless, emerging countries are still facing massive quantitative deficits, while the ones with best collection capacities remain exposed to local qualitative insufficiencies in some specific applications. For ail these reasons, the academic world has been looking for alternatives to blood donation for decades. Amongst them, a very promising route is the ex vivo production of red blood cells, which consists in making human red blood cells artificially, from stem cells of various origins. This concept requires both a biological expertise in order to control the growth and the differentiation of the cells, and a robust industrial process allowing the economical production of red blood cells on an industrial scale. Academic research has mainly focused on the biological aspect up to now. Published protocols theoretically allow production of several dozens of red blood cells units from hematopoietic stem cells isolated from one cord blood. The functionality of produced red blood cells has proved similar to native ones, and their survival compares favorably when injected in a human. On the other hand, how to scale up the production process and reduce costs has not been the subject of many articles. This is the main topic of this thesis. In a proof of concept approach, we have (i) set a dynamic culture process in a bioreactor conserving the same output of the static plastic flasks, and (ii) conceived an innovative perfusion process allowing the concentration of cells in culture as well as the conservation and reuse of the most expensive constituants of our culture medium. We have reached a maximal cell concentration of 108 cells/mL, which is more than 20 times higher than the cell concentration obtained in static conditions. This accomplishment allows us to consider production of a red blood cells unit in a 30 liters bioreactor. Meanwhile, the economical perfusion process allowed us to reach a more than 4-fold reduction of the process costs, before optimizations. This work has paved the way for a credible process to produce red blood cells at a large scale. Some aspects of the process remain elusive and have to be adressed, but most theoretical barriers have been lifted, and they could be developed through an ambitious research and development program. Cost remains the major issue, despite the progress that has already been made in this thesis. Ideas for possible cost-cutting measure; are considered, but the efficient conversion of this research into a clinical product would require the convergence of several scientific and industrial complementary competencies, together with substantial investments
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Ferré-Aubineau, Virginie. "Quantification du virus de l'immunodéficience humaine : mises au point de techniques et applications cliniques." Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMPD955.
Full textAbstract:
Les progrès des thérapeutiques contre l'infection par le virus de l'immunodéficience humaine, ont conduit les chercheurs à maîtriser les techniques de quantification virale sur culture cellulaire et par les techniques de génétique moléculaire. Ainsi, nous avons développé ces deux voies de recherche pour le dénombrement du VIH1 dans des suspensions plasmatiques et/ou cellulaires. La validation des résultats en culture cellulaire (virémie) a été obtenue par l'emploi de méthodes statistiques. L'application de différentes techniques de génétique moléculaire (technique de PCR, de RT-PCR, hybridation en microplaque) a permis la détection dans un premier temps d'ADN proviral puis d'ARN viral (charge virale) et dans un deuxième temps de la quantification de ces deux marqueurs. Afin d'améliorer la reproductibilité de ces techniques et de pouvoir les utiliser à grande échelle, une quantification avec un standard interne d'amplification a été développé. Cette amplification d'ARN compétitive à saturation ou QC-PCR, a été optimisée et simplifiée par l'utilisation d'une hybridation en microplaque. Ces techniques de mesure de la virémie et de la charge virale, ont été ensuite appliquées à des suivis prospectifs de patients, au travers de deux études clinicobiologiques (cohortes de 26 adultes et 12 enfants). Ainsi l'apport de ces nouveaux marqueurs dans le suivi thérapeutique des patients a pu être évalué par rapport à l'évolution de marqueurs biologiques (lymphocytes CD4) et aux critères cliniques.
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Gueudin, Marie. "Mise au point des techniques de quantification génomique des variants VIH-1 groupe O et VIH-2 : Applications in vitro et ex vitro." Rouen, 2006. http://www.theses.fr/2006ROUES009.
Full textAbstract:
Nous avons développé des PCR en temps réel qui quantifient l'ARN plasmatique des variants VIH-1 groupe O et VIH-2. Ces techniques ont été appliquées à l'étude des étapes précoces du cycle de multiplication du VIH-1 et du VIH-2. Nous avons rendu comparables entre elles les PCR grâce à la synthèse de plasmides contenant les fragments amplifiés lors des PCR VIH-1 et des PCR VIH-2. Nous avons ensuite quantifié l'ADN VIH total et les formes à 2LTR au cours de cinétiques d'infection. Les cinétiques montrent que VIH-2 produit moins d'ADN que VIH-1, traduisant une moindre efficacité du VIH-2 au niveau de l'entrée et/ou de transcription inverse. Nous notons aussi une production plus importante des formes à 2LTR lors de l'infection par VIH-2. La quantification de l'ADN total sur des cellules de patients infectés par VIH-1 ou VIH-2 et non traités confirme ces résultats : il existe une différence significative entre les charges virales ADN des patients ayant plus de 300 CD4/µlWe developed techniques of real time PCR which make it possible to quantify the plasmatic RNA and the DNA HIV of the variants HIV-1 group O anf HIV-2. We applied these techniques to the study of viral multiplication. To compare the early stages of the multiplication cycle of HIV-1 group M and HIV-2, we made the techniques of PCR comparable by synthesizing plasmids containing the fragments amplified during both PCR HIV-1 and PCR HIV-2. We quantified total HIV DNA and DNA circular forms with 2-LTR during kinetics of infection. The kinetics show that HIV-2 produces less DNA than HIV-1, which shows that HIV-2 is less effective during the entry and/or reserve transcription. We also note that the 2-LTR forms are more frequent in the case of HIV-2 infection. The quantification of total HIV DNA on samples coming from untreated patients infected by HIV-1 or HIV-2 confirms the in vitro results : there is a significant difference between DNA viral loads among patients having more than 300 CD4/µl
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Debavelaere, Dorothée. "Caractérisation de progéniteurs osseux en culture, développement d'une technique ultrasonore d'analyse dynamique." Valenciennes, 1996. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/155642e1-ddd5-4273-99c5-ea8f7bf9663f.
Full textAbstract:
La moelle osseuse est une source de cellules souches ostéogéniques que l'on utilise depuis peu en injection pour réparer certains retards de consolidation osseuse. Le potentiel ostéogénique variant d'un individu à l'autre, son évaluation est entreprise par la réalisation de cultures de prélèvements médullaires. Les techniques de caractérisation de cellules ostéogéniques classiquement utilisées (biologique ou biochimique) sont essentiellement qualitatives et destructives. Ceci entraine la multiplication des échantillons et rend difficile les suivis d'évolution en raison des dispersions de comportement entre cultures distinctes. Aussi, nos travaux ont consisté à développer une nouvelle technique permettant un suivi quantitatif du développement des cellules et compatible avec la stérilité nécessaire aux cultures. La méthode envisagée consiste à mesurer la réflexion d'ultrasons haute fréquence focalisés (50mhz) sur la face interne du substrat de verre sur lequel se sont développées les cellules, afin de réaliser une cartographie acoustique de chaque culture. Ces cartographies sont effectuées par utilisation des modes transversaux crées par conversion de polarisation aux interfaces. Elles permettent, après application d'un traitement d'image spécifique, de quantifier différents paramètres de type morphologique (nombre de colonies cellulaires, taille moyenne, taux de recouvrement). Ces paramètres ont été corrélés aux caractéristiques biologiques des cultures.
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Cao, Hanwei. "Transfection in vitro et in vivo dans les cellules animales de plasmides encapsulés dans des liposomes et induction de l'expression de gènes hétérologues controlés par le promoteur de choc thermique hsp70." Dijon, 1991. http://www.theses.fr/1991DIJOS032.
Full textAbstract:
Huit différents types de culture de cellules animales ont été transfectés à l'aide d'une méthode fondée sur l'encapsulation des plasmides recombinés dans les liposomes en utilisant soit des lignées établies, soit des cultures primaires. De plus, la transfection a été réalisée in vivo c'est-à-dire chez le rat. En même temps, l'étude a porté sur le système d'expression génétique inductible par la chaleur contrôlé par le promoteur du gène de la protéine de choc thermique hsp70 de l'homme ou celui de la drosophile. Les résultats expérimentaux montrent que sous l'effet d'un choc thermique les cellules expriment des gènes respectivement bactériens, viraux ou humains contrôlés par le promoteur hsp70. Dans une condition optimale d'induction thermique, le niveau d'expression génétique a été augmenté jusqu'a un millier de fois par rapport au témoin. Après sélection, cinq lignées de cellules transfectées stables ont été obtenues. Une lignée transformée de fibroblastes hépatiques de rat, la lignée IIB, résultant d'une co-transfection par les plasmides pEJ et p17HBN, portant respectivement les gènes de l'oncogène Ha-ras et de l'hGH, sécrétait d'une façon continue reproductible, 3000 ng à 7000 ng d'hGH par 10 puissance 6 cellules par 24 h selon les conditions de culture. Ces cellules transformées par co-transfection de l'oncogène Ha-rasEJ ont produit une tumeur transplantable chez la souris nude apres injection sous-cutanee de 10 puissance 6 cellules. Dans le cas de la transfection in vivo, les gènes utilisés ont été exprimés chez des rats.
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Li, Mengyao. "Approche méthodologique innovante pour le suivi en ligne de procédés de production d’anticorps par cellules animales : apport des techniques spectroscopiques in situ à la stratégie PAT." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0151/document.
Full textAbstract:
Les bioprocédés industriels mettant en œuvre la culture de cellules animales sont devenus incontournables pour la production d’anticorps monoclonaux (AcM). Cependant, l'état physiologique des cellules et la qualité des AcM produits, en particulier leur glycosylation, sont tributaires des variations intervenant au cours du procédé. Il en découle des risques d'altération de l'efficacité et de la sûreté des AcM. C'est pourquoi, depuis quelques années, l'initiative Process Analytical Technology (PAT) encourage le développement du suivi en ligne de ces procédés, avec l'objectif de mieux les maîtriser et d'assurer la qualité finale des produits. Dans ce contexte, cette thèse propose des approches innovantes pour le suivi en ligne de procédés de culture de cellules CHO (Chinese Hamster Ovary) en bioréacteur, basées sur l'utilisation de trois types de spectroscopies in situ (diélectrique, Raman, proche infrarouge(NIR)). Le premier chapitre présente une nouvelle démarche permettant de prédire en temps réel l'état physiologique des cellules, au travers de la vitesse spécifique de croissance cellulaire (μ). A partir de la mesure en ligne de la permittivité grâce à la spectroscopie diélectrique, la µ a été calculée en temps réel, permettant de détecter le moment critique correspondant au moment où μ diminue. Comparée à une démarche hors ligne, l'utilisation de cette méthode pour le pilotage de cultures en mode recharge-récolte, permet d’assurer à la fois la quantité et la qualité de glycosylation des AcM. Le second chapitre aborde l'utilisation des spectroscopies NIR et Raman in situ combinées à des méthodes chimiométriques. Les performances de ces deux spectroscopies ont été comparées en parallèle. Des modèles en ligne ont été développés pour prédire la concentration de différents paramètres (cellules viables, glucose, lactate, glutamine, ions ammonium, anticorps). L'évaluation de ces modèles par facteurs de mérite (FOM), a révélé certains avantages de la spectroscopie Raman. La combinaison de ces deux spectroscopies par diverses stratégies de fusion de données a été également évaluée. Dans le troisième chapitre, l'intérêt de la spectroscopie Raman a été démontré pour le suivi en ligne, non seulement, de la concentration, mais aussi, de la glycosylation des AcM. Des modèles ont été développés pour la prédiction en ligne, à la fois, de la macro-hétérogénéité (sites de glycosylation), et de la micro-hétérogénéité (structures glycanniques) de la glycosylation des AcM dans le cas de cultures en mode discontinu et recharge-récolte. Le dernier chapitre a utilisé les spectroscopies NIR et diélectrique, en les intégrant à un « capteur logiciel » combinant des équations de bilans de matière. Ce « capteur logiciel », mis en œuvre au cours d'une culture en mode semi-continu pour le contrôle automatique du débit d'alimentation, a conduit à une augmentation de la productivité du procédé ainsi qu'à une meilleure glycosylation des AcM produitsBioprocesses of mammalian cell culture have become essential for the production of therapeutic recombinant proteins, such as monoclonal antibodies (mAb). However, the physiological state of the cells and the quality of the mAb produced, in particular their glycosylation, may vary during the process, and may lead to the alteration of the safety and efficacy of the final product. Consequently, the Process Analytical Technology (PAT) initiative has encouraged the development of online monitoring techniques, with the aim to better control the process and ensure the quality of the final product. In this context, this thesis proposes innovative approaches for online monitoring of CHO (Chinese Hamster Ovary) cells bioreactor cultures, by using three types of in situ spectroscopic measurements (dielectric, Raman, near infrared (NIR)). The first chapter presents a novel approach to predict in real-time one of the major cell physiological state parameters, the specific growth rate (µ). Based on online permittivity measured by in situ dielectric spectroscopy, the cell concentration was estimated and µ was calculated in real-time, making possible to detect the critical moment when µ begins to decrease significantly. Compared to an offline approach, this online approach allowed to maintain the cells in a stable physiological state, ensuring the glycosylation of the mAb produced in feed-harvest cultures. The second chapter shows the use of in situ NIR and Raman spectroscopies combined with chemometric methods. For the first time, the performances of these two spectroscopies were compared in parallel in the same cultures. Online models were developed to predict in real-time the concentration of different parameters (viable cells, glucose, lactate, glutamine, ammonium ions and antibodies). The evaluation of these models by the multivariate Figures of Merit (FOM) revealed some of the advantages of Raman spectroscopy. The combination of the two spectroscopies by various data fusion strategies has also been evaluated. In the third chapter, the interest of Raman spectroscopy for the online monitoring of both the quantity and the glycosylation of the mAb was demonstrated. Models were developed for online prediction of both macroheterogeneity (glycosylation site occupancy) and microheterogeneity (glycan structures) of mAb glycosylation in batch and feed-harvest cultures. The last chapter used models previously developed for NIR and dielectric spectroscopies, to integrate into a “soft sensor” by combining with cell metabolic and mass balance equations. This “soft sensor”, implemented in a fed-batch cell culture for the automatic control of the feed rate, leads to an increased mAb productivity and better mAb glycosylation
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Collignon, Anne-Margaux. "Utilisation de cellules souches pulpaires combinées à une matrice de collagène pour la réparation osseuse cranio-faciale Strategies developed to induce, direct, and potentiate bone healing Accelerated craniofacial bone regeneration through dense collagen gel scaffolds seeded with dental pulp stem cells Mouse Wnt1-CRE-RosaTomato dental pulp stem cells directly contribute to the calvarial bone regeneration process Early angiogenesis detected by PET imaging with 64Cu-NODAGA-RGD is predictive of bone critical defect repair." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCB113.
Full textAbstract:
La région cranio-faciale est particulièrement vulnérable aux pertes de structures. Sa localisation et sa visibilité font qu'une atteinte entraîne des troubles, aussi bien physiques (alimentation, phonation...) que psychologiques (intégrité de la personne...). Les traitements actuels (régénération osseuse guidée, autogreffe osseuse ou allogreffe) sont particulièrement invasifs et présentent un taux d'échec élevé. Tout cela affecte fortement la qualité de vie du patient. De plus, le coût direct de ces traitements est important pour les systèmes de santé et le patient. Il existe donc un réel besoin de développer des traitements innovants basés sur des approches biomimétiques d'ingénierie tissulaire pour la régénération/réparation osseuse. L'objectif de ce travail est de développer une approche d'ingénierie tissulaire pour la réparation/régénération de tissus osseux cranio-faciaux lésés. Il est basé sur l'utilisation de matrices cellularisées avec des cellules souches mésenchymateuses issues de la pulpe dentaire : les Dental Pulp Stem Cells (DPSCs). De nombreux travaux ont démontré la grande plasticité de ces cellules, qui dérivent initialement de la crête neurale, mais aussi leur rôle trophique dans la réparation de tissus lésés par leur capacité de différenciation ostéogénique et chondrocytaire. Par ailleurs, ces cellules présentent des propriétés pro-angiogéniques supérieures aux cellules mésenchymateuses de la moelle osseuse (MSCs) et l'accès à cette réserve est aisé puisqu'elles peuvent être obtenues à partir de dents extraites. Dans ce contexte, nous avons à ce jour utilisé des matrices denses de collagène contenant des cellules souches pulpaires pour régénérer un tissu osseux crânien après réalisation de défauts critiques. L'objectif est d'induire très précocement une néo-angiogenèse favorisant à court terme la survie des cellules implantées, puis de stimuler leur maintien à long terme au sein du néo-tissu implanté, pour enfin provoquer une ostéoformation. Nous avons, ainsi, pu étudier et valider différents aspects de cette thématique : .1 L'impact positif de l'utilisation de matrices denses de collagène comme support ostéoconducteur, .2 Le suivi à long terme des cellules après implantation in vivo .3 L'impact positif d'un pré-traitement à l'hypoxie sur i/ la survie des cellules après implantation in vivo ii/ la potentialisation de leur apport pour la régénération/réparation osseuse en orientant leur différenciation vers une voie ostéoblastique, .4 L'apport significatif des techniques d'imageries pour le suivi des animaux grâce à la tomographie par émission de positons (utilisation de traceurs spécifiques de la minéralisation au sein des matrices et de la néo-angiogenèse) et au microscanner à rayons X (suivi cinétique de la qualité et de la quantité de matrice osseuse régénérée), .5 La validation et la confirmation de l'ensemble de ces résultats par l'histologie. Ainsi, ces résultats nous ont permis de répondre à l'objectif de travail et de perfectionner certains aspects de la composante cellulaire. Toutefois, il reste nécessaire d'optimiser le biomatériau lui-même. Il est en effet envisageable d'améliorer les matrices de collagène compressées que nous utilisons actuellement, en y intégrant par exemple des céramiques bioactives. En perspective, potentialiser les biomatériaux des matrices et combiner les DPSCs avec un support plus adapté à leur survie et à leur croissance permettrait d'améliorer considérablement la cicatrisation osseuse. Ces dernières années, l'étude des cellules souches a progressé d'approche in vitro vers l'in vivo. Les modèles in vivo établis pour étudier ces cellules dans le domaine cranio-facial ont déjà apporté des renseignements et ce travail s'inscrit dans leur continuité en cherchant à concevoir des stratégies adaptées pour l'utilisation future des DPSCs en ingénierie tissulaireThe craniofacial area is particularly vulnerable to structural loss. Its location and visibility make a loss causes disorders, both physical (food, phonation...) than psychological (integrity of the person...). Current treatments (autografts, allografts or synthetic bone grafts) are particularly invasive and have a high failure rate. All this strongly affects the quality of life of the patient. In addition, the cost of these treatments is significant for the health systems and the patient. Therefore, there is a real need to develop innovative treatments based on biomimetic tissue approaches for bone repair. The purpose of this thesis is to develop a tissue engineering approach for the repair/regeneration of injured cranial-facial bone tissue. It is based on the use of cellularized scaffolds with mesenchymal stem cells derived from the dental pulp: Dental Pulp Stem Cells (DPSCs). Many studies have demonstrated the high plasticity of these cells, which initially derive from the neural crest, but also their trophic ability in the repair of damaged tissues by their osteogenic and chondrocyte differentiation capacity. Moreover, these cells have better's pro-angiogenic properties than mesenchymal cells of the bone marrow (MSCs) and access to this reserve is easy since they can be obtained from extracted teeth. In this context, we have used dense collagen scaffolds seeded with DPSCs to regenerate cranial bone tissue on critical defects model. The objective is to induce a very early neo-angiogenesis for improved short-term survival of implanted cells, then stimulate the long-term maintenance of cells in the implanted neo-tissue, finally to cause osteoformation. We were able to study and validate various aspects of this theme: 1- The positive impact of the use of dense collagen scaffold as osteoconductive support, 2- Long-term follow-up of the cells after implantation in vivo (thanks to the use of a cell line constitutively expressing an intracellular fluorescence protein), 3- The positive impact of a pre-treatment with hypoxia on i/ the survival of the cells after implantation in vivo ii/ their contribution to bone regeneration / repair by orienting their differentiation towards an osteoblastic pathway, 4- The significant contribution of imaging techniques for the monitoring of animals (less sacrifice and longitudinal follow-up...) thanks to positron emission tomography (use of specific tracers of the mineralization within the scaffolds and neo-angiogenesis) and X-ray microscanner (kinetic monitoring of the quality and quantity of regenerated bone matrix) 5- Validation and confirmation of all these results by histology. Thus, these different results allowed us to respond to the working hypothesis and optimize some aspects of the cellular component. However, it remains necessary to optimize the biomaterial itself. It is indeed possible to improve the compressed collagen scaffolds that we currently use, for example by incorporating bioactive ceramics such as bioglasses or hydroxyapatite. In recent years, the study of stem cells has progressed from in vitro to in vivo. The in vivo models established to study these cells in the craniofacial area have already provided valuable information and this work is a continuation of these previous studies by seeking to build on better strategies (right characterization, environment oriented...) for the future use of DPSCs for tissue engineering purposes. In view of this work, potentiating the biomaterials of the scaffolds and combining the DPSCs with a support more adapted to their survival and their growth would considerably improve bone healing, as well as bone regeneration / repair
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Chihab, Rifki. "Influence de la maturation cellulaire sur les conséquences d'une hypoxie transitoire dans les neurones centraux en culture : évaluation de la contribution de l'excitotoxicité et des facteurs de transcription." Nancy 1, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1998_0351_CHIHAB.pdf.
Full textAbstract:
En dépit des progrès en obstétrique et néonatologie, l'encéphalopathie hypoxique-ischémique périnatale demeure une situation pathologique majeure à l'origine d'événements métaboliques et hémodynamiques aux répercussions immédiates et à long terme. La suractivation des récepteurs glutamatergiques causée par la libération excessive du glutamate est un des mécanismes proposés dans la médiation des dommages hypoxiques-ischémiques. Cependant, le rôle de cet acide aminé excitateur dans les conséquences de l'hypoxie est aujourd'hui discuté. Un des objectifs de notre travail était d'évaluer la contribution de l'excitotoxicité liée au glutamate aux désordres cérébraux engendrés par à un épisode hypoxique. L'hypoxie serait plus délétère chez le nouveau-né à terme que chez le prématuré et il a été rapporté que les animaux jeunes résistent mieux à une privation en oxygène que les adultes. En ce sens, nous avons étudié l'influence de la maturation cellulaire sur le devenir des neurones suite à une exposition à l'hypoxie ou au glutamate. Dans un second volet, nous avons analysé la séquence d'expression de certains facteurs de transcription impliqués dans l'adaptation cellulaire et dont l'interaction avec l'ADN influence la transcription génétique et donc le devenir neuronal. Nous avons également appréhendé une des voies de signalisation, celle des JNK (c-Jun N-terminal kinases). Les études ont été réalisées in vitro sur un modèle utilisant des cultures de neurones centralLx issus de territoires connus pour être sensibles (hippocampe, cortex, striatum) d'embryons de rat de 14 jours. L'agression hypoxique a été provoquée pendant 6 h par incubation des neurones, utilisés à deux stades de maturation (6 jours et 13 jours), dans une atmosphère dépourvue d'oxygène (95% N2-5% CO2). Par ailleurs, les effets du glutamate ont été évalués par addition au milieu de culture de l'acide aminé ou d'agonistes de ses récepteurs (100 µM). Les neurones ont été étudiés immédiatement, puis 24 h et 72 h après traitement. La viabilité cellulaire a été mesurée par la méthode au MTT (3-(4,5-dimethythiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliurn bromide), le métabolisme énergétique par la mesure du prélèvement de 2-D-désoxyglucose[3H] (2DG), et la synthèse protéique par l'incorporation de leucine[3H]. L'apoptose et la nécrose ont été analysées par incorporation nucléaire d'un fluorochrome, le 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). Les résultats montrent que la viabilité et les caractéristiques fonctionnelles des neurones de 6 jours n'ont pas été altérées par l'exposition au glutamate ou à ses analogues. Par contre, leur sensibilité à l'hypoxie s'est traduite par un hypermétabolisme transitoire, une augmentation biphasique de la synthèse protéique et par le développement d'un phénomène d'apoptose, lequel a été pratiquement aboli par un traitement avec un inhibiteur de la synthèse protéique, la cyclohéximide (CHX, 1 µM). A ce stade, les neurones deviennent toutefois vulnérables au glutamate lorsqu'ils ont été traités par un inhibiteur de la protéine kinase C (staurosporine, 30 nM). Dans les cultures de neurones de 13 jours, l'hypoxie a induit une faible augmentation de l'apoptose (8,2%), tandis que le taux de nécrose atteignait 22,3%, 72 h après exposition. Le glutamate a réduit durablement le métabolisme énergétique dès la fin de l'exposition (26%). Alors que sous l'effet du glutamate, le taux d'apoptose est resté identique à celui des témoins, le pourcentage de nécrose a augmenté sensiblement pour atteindre 40,7% à 72 h après exposition. L'inhibition soutenue de la synthèse protéique et l'absence d'effet protecteur de la CHX confirment les résultats obtenus avec le DAPI. En outre, le traitement des neurones de 13 jours par des antagonistes des récepteurs NMDA et non-NMDA (respectivement MK-801 et NBQX, 10 µM) les a protégé de la nécrose induite par le glutamate et l'hypoxie. Ainsi, les neurones "immatures", bien qu'ils possèdent un système glutamatergique fonctionnel, sont résistants à la toxicité du glutamate alors qu'ils sont sensibles à l' hypoxie. La perte de l'activité de la protéine kinase C semble être un processus nécessaire pour médier l'excitotoxicité. En revanche, dans les neurones "plus matures", les effets de l'hypoxie ne correspondent pas exactement à ceux engendrés par le glutamate, tandis que la composante nécrotique de l'hypoxie serait médiée par ce dernier. L'apoptose se développe via un programme dépendant de la synthèse de macromolécules et implique l'expression de gènes capables de réguler les événements associés à la mort cellulaire. Sur les cultures de neurones de 6 jours, nous avons analysé par immunohistochirnie et western blotting les effets de l'hypoxie/réoxygénation sur l'expression des protéines de la famille Myc (c-Myc, Max et Madl) ainsi que celles liées au complexe nucléoprotéique AP-I, à savoir c-Fos, c-Jun, Jun B et Jun D. Alors que l'expression de Max n'a pas été altérée au cours de l'hypoxie/réoxygénation, celle de c-Myc a été réprimée jusqu'à 96 h post-réoxygénation suggérant que cette protéine ne jouerait pas un rôle actif dans la mort neuronale induite par l'hypoxie. L'expression des produits protéiques qui composent le complexe AP-I a subi des variations séquentielles, à l'exception de c-Jun dont l'expression a été augmentée de façon soutenue tout au long de l'étude. L'activité de liaison du complexe AP-I a été détectée dans les neurones en culture. Par conséquent, les modifications dynamiques de la composition d'AP-I et l'induction persistante de c-Jun pourraient être impliquées dans la mort neuronale retardée d'origine hypoxique. Par ailleurs, l'expression constitutive de JNKI a diminué durant l'hypoxie pour ensuite augmenter transitoirement à 48 h après réo»:ygénation, ceci parallèlement à l'apparition de JNK3 et des premiers signes d'apoptose. L'activation retardée de JNKl et JNK3 couplée à l'expression soutenue de c-Jun suggèrent l'implication de la voie JNK dans la signalisation cellulaire entraînant l'apoptose induite par une hypoxie transitoire dans les neurones du cerveau en développement.
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Bossenmeyer-Pourié, Carine. "Caractérisation des effets de l'hypoxie sur des neurones centraux en culture primaire : de l'activation du cycle cellulaire à l'apoptose." Nancy 1, 1999. http://www.theses.fr/1999NAN12007.
Full textAbstract:
Les difficultés de l'adaptation néonatale, la détresse respiratoire et les apnées ont pour conséquence l'apparition d'épisodes d'hypoxie, une des principales causes de souffrance cérébrale chez l'enfant. En dépit des progrès en obstétrique et néonatologie, l'encéphalopathie hypoxique-ischémique périnatale demeure une situation pathologique majeure à l'origine d'événements métaboliques et hémodynamiques aux répercussions immédiates et à long terme. Ce travail avait pour but d'explorer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les altérations cérébrales engendrées par l'hypoxie/réoxygénation dans le cerveau en développement. Les études ont été réalisées in vitro sur un modèle utilisant des cultures de neurones centraux notamment issus de territoires sensibles (hippocampe, cortex, striatum) d'embryons de rat de 14 jours. Les propriétés des neurones cultivés à partir du cerveau embryonnaire, en particulier leur capacité à pouvoir encore se diviser, témoignent de l'intérêt de ce modèle pour l'étude des processus sous-jacents aux lésions cérébrales consécutives aux accidents hypoxiques précoces et ainsi permettre de définir des mécanismes potentiellement neuroprotecteurs, à visée thérapeutique. [. . . ]
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Labour, Marie-Noëlle. "Collagène auto-assemblé en support 3D biomimétique fonctionnalisé pour la différenciation de cellules nerveuses." Thesis, Montpellier 1, 2012. http://www.theses.fr/2012MON13508/document.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail était de mettre au point un système de culture tridimensionnel compartimenté pour la différentiation de cellules neurales et la croissance des neurites en 3D. Les matériaux biomimétiques permettent l'élaboration de microenvironnements contrôlés qui peuvent orienter la réponse cellulaire. Ils sont particulièrement intéressants pour les études fondamentales visant à étudier des voies de signalisation impliquées dans des processus physiologiques ou pathologiques. Nous nous sommes intéressés à la maladie d'Alzheimer, où l'on observe des neurites dystrophiques associés aux plaques amyloïdes. Aucune relation n'a été réellement établie entre l'interaction neurites - agrégats, leur dystrophie et la mort neuronale. Dans un premier temps, nous avons décrit et caractérisé la structure et les propriétés de matrices de collagène fibrillaire d'épaisseur calibrée. Ensuite, nous avons mis au point la fonctionnalisation de ces matrices avec des facteurs de croissance neurotrophiques (NGF et BDNF). Deux techniques ont été étudiées : l'imprégnation/libération et le couplage covalent. Ces matrices fonctionnalisées ont été validées comme support pour la différenciation de cellules nerveuses (PC-12 et SH-SY5Y) par des études de la morphologie cellulaire. Enfin, nous avons caractérisé des agrégats amyloïdes (Aβ) formés à l'intérieur des matrices de collagène par co-précipitation du peptide Aβ avec le collagène et nous avons étudié leur toxicité sur les cellules neuralesThe objective of this work was to develop a 3D compartmented cell culture set-up that allow the differentiation of nerve cells and the growth of neurites in the matrix depth. Biomimetic materials enable the formation of controlled microenvironments that orient cell behavior. They are particularly interesting for fundamental studies that aim to study signaling pathways involved in physiologic or pathologic processes. We focused on Alzheimer's disease, in which dystrophic neurites are associated to amyloid plaques. No direct relationship has yet been established between Aβ aggregates-neurite interaction, neurite dystrophy and cell death. First, we described and characterized the structure and properties of fibrillar collagen matrices with adapted thickness. Then, we adjusted functionalization of these matrices with neurotrophic growth factors (NGF and BDNF). Two methods were studied: impregnation/release and covalent coupling. Cell morphology studies confirmed that these functionalized matrices were efficient supports for nerve cells differentiation (PC-12 and SH-SY5Y). Finally, we have characterized Aβ aggregates that were formed inside collagen matrices by coprecipitation of amyloid peptide and collagen and we studied their toxicity on neural cells
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Lenoir, Frédéric. "Mise au point de techniques de dissociation, de purification et de culture cellulaire chez la moule mytilusedulis l. : application a l'etude des regulations du metabolisme du glucose et du glycogene dans les cellules a glycogene (= cellules vesiculeuses)." Caen, 1989. http://www.theses.fr/1989CAEN2008.
Full textAbstract:
La mise au point d'une technique de dissociation enzymatique de manteau de moule permet d'obtenir un materiel biologique (suspension de cellules) homogene et susceptible de reponses rapides et quantifiables a des facteurs neuroendocriniens controlant la gametogenese. Ce materiel n'est toutefois adapte que dans le cas de bioessais specifiques d'une categorie cellulaire ou d'un metabolisme particulier (mesure de l'activite atcasique ou de l'incorporation de thymidine). Dans le cas contraire, une purification cellulaire est indispensable. Par utilisation de gradients de percoll, trois categories cellulaires de moule ont ete isolees: des ovocytes, des cellules adipogranuleuses et des cellules a glycogene (= cellules vesiculeuses). Une etude preliminaire a fourni des resultats concernant la composition d'un milieu de culture et le support de fixation cellulaire appropries a la culture de cellules adipogranuleuses. Ainsi, ces cellules ont ete maintenues en culture pendant 21 jours. Le transport de glucose ainsi que les regulations du stockage et de la mobilisation du glycogene ont ete etudies sur les cellules a glycogene purifiees. Le transport de glucose dans ces cellules est assure par un mecanisme constitue par une composante de diffusion et une composante saturable avec la concentration en substrat ou transport facilite principalement responsable de l'entree de glucose dans des conditions physiologiques de glycemie. Si la synthese de glycogene apparait controlee par le taux de glucose circulant, un facteur hormonal d'origine cerebroide de 1500 da (f. A. S. G. ) pourrait agir de maniere synergique. En ce qui concerne la mobilisation du glycogene, elle semble uniquement sous le controle d'une hormone (f. A. D. G. ) d'origine cerebroide et viscerale, de grande taille (20 a 30000 da) et dont la nature proteique a ete mise en evidence
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Ostrovidov, Serge. "Evaluation des activités antioxydantes de nouvelles molécules séléniées par méthode in vitro utilisant la culture cellulaire et la cytométrie de flux." Nancy 1, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN19008.
Full textAbstract:
Les espèces oxygénées réactives (ROS) sont des métabolites normaux de la cellule. Cependant en trop grande quantité, ils deviennent néfastes pour l'hôte. Aussi afin de rechercher de nouvelles molécules séléniées ayant une activité antioxydante, nous avons créé un modèle expérimental basé sur la culture de cellules hybridomes Mark 3 et la mesure du taux de radicaux libres intracellulaires par cytométrie en flux à l'aide des sondes fluorescentes DHR 123 et DCFH-DA respectivement spécifiques de l'anion superoxyde (O2-) et des peroxydes (ROOH). Après une étude des effets d'un stress oxydant par H2O2 sur la prolifération cellulaire et sur la formation des ROS intracellulaires notre modèle expérimental a été validé par la mesure de l'activité antioxydante de la vitamine E, la mélatonine, le Ginkgo bibola (Tanakan ®) et la N-acétylcystéine. Nous avons alors effectué un "screening" antioxydant sur 34 composés de synthèse analogues de l'ellipticine et les avons classés selon la force de leur activité antioxydante. Enfin après sélection d'une de ces molécules pour ses propriétés antioxydantes, une étude plus approfondie de son activité a été effectuée afin de déterminer la nature des ROS préférentiellement éliminés par celle-ci ainsi que les compartiments cellulaires où elle agit. De plus il est à noter que ce modèle expérimental construit pour rechercher des activités antioxydantes peut aussi être utilisé pour rechercher des activités oxydantes ce qui peut être utile à la recherche d'anti-tumoraux.
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Fardet, Tanguy. "Growth and activity of neuronal cultures : emergence of organized behaviors." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC002/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, je propose plusieurs modèles et outils numériques afin de mieux comprendre et prédire le comportement et le développement de cultures et dispositifs neuronaux.Les cultures de neurones ont en effet été un outil précieux durant les 20 dernières années : elles ont permis de mieux comprendre la manière dont le cerveau traite les différentes informations qui lui parviennent en donnant aux scientifiques la possibilité de tester les effets de médicaments sur les neurones, ainsi que d'obtenir leurs réponses détaillées à diverses perturbations et stimuli.De plus, de récentes avancées en microfluidiques ont ouvert la voie à la conception de dispositifs neuronaux plus élaborés, rapprochant encore un peu plus la perspective du traitement de signaux complexes via des neurones in vitro.Dans une première partie, je propose un mécanisme pour expliquer les bouffées d'activité épileptiformes présentes dans les cultures, mécanisme que je formule via un modèle théorique concis. J'effectue ensuite une vérification expérimentale des prédictions du modèle sur des cultures et montre que celles-ci sont effectivement compatibles avec le comportement observé in vitro.Dans une seconde partie, je décris plus en détail la description de la dynamique spatio-temporelle du phénomène, notamment le fait que les bursts nucléent en des zones bien précises du réseau neuronal.Comme les prédictions et analyses effectuées dépendent fortement de la structure de ce réseau, je présente ensuite la réalisation d'une plateforme de simulation afin de permettre de modéliser efficacement le développement des réseaux neuronaux. Ce logiciel prend en compte les interactions entre les neurones et leur environnement et constitue la première plateforme à fournir des modèles polyvalents et complets pour décrire l'intégralité du processus de croissance neuronal. Je montre ensuite que ce simulateur est capable de générer des morphologies valides et l'utilise pour proposer des nouvelles topologies de réseaux afin de décrire les cultures de neurones. Je reproduis également des dispositifs neuronaux existants et montre que les activités entretenues par ces structures sont compatibles avec les observations expérimentales. Enfin, je discute plusieurs directions de recherche possibles, pour lesquelles l'utilisation de dispositifs neuronaux spécifiques permettrait de contourner les limitations des cultures neuronales et fournirait ainsi de nouvelles informations sur les processus sous-tendant le développement et la plasticité cérébraleIn this thesis, I provide models and numerical tools to better understand and predict the behavior and development of neuronal cultures and devices.Neuronal cultures have proven invaluable in improving our understanding of how the brain processes information, by enabling researchers to investigate neuronal and network response functions to various perturbations and stimuli.Furthermore, recent progress in microfluidics have opened the gate towards more elaborated neuronal devices, bringing us one step closer to complex signal processing with living in vitro neurons.In a first part, I propose a mechanism to explain the epileptiform bursts of activity present in cultures, mechanism which I formulate as a concise theoretical model. I subsequently test the predictions of this model on cultures and show that they are indeed compatible with the behavior observed in vitro.I further develop this description in the second part of the thesis, where I analyze its spatiotemporal dynamics and the fact that burst nucleate in specific areas in the network.Since predictions and analysis of these nucleation centers strongly depends on the network structure, I develop a simulation platform to enable efficient modeling of the network development. This software takes into account the interactions between the neurons and their environment and is the first platform to provide versatile and complete models to simulate the entire growth process of neurons. I demonstrate that this simulator is able to generate valid neuronal morphologies, then use it to propose new network topologies to describe neuronal cultures, as well as to reproduce existing neuronal devices. I then show that the activities sustained by these structures are compatible with the experimental recordings.Eventually, I discuss several future directions for which the use of neuronal devices would enable to circumvent current limitations of neuronal cultures, thus providing new information on the processes which underlie brain development and plasticity
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Ngo, Charlotte. "Rôle des formes réactives de l'oxygène dans la prolifération des cellules endométriosiques in vitro et in vivo : applications thérapeutiques." Paris 5, 2010. http://www.theses.fr/2010PA05T010.
Full textAbstract:
Le but de notre travail était d'évaluer le rôle des formes réactives de l'oxygène dans la physiopathologie de Tendométriose. Notre travail montre que, comparées aux cellules endométriales normales de patientes témoins, les cellules endométriales et endométriosiques des patientes malades proliféraient plus, qu'elles étaient soumises à un stress oxydant accru et que leur métabolisme des FRQ était identique à celui de cellules tumorales. Ce phénotype était associé à une activation de la voie ERK. La prolifération cellulaire était significativement diminuée in vitro et in vivo dans un modèle murin d'endométriose par un antioxydant (N-acetylcysteine), par les inhibiteurs de protéine kinase (Leflunomide, A771726, PD98059 et U0126) et par le 5-fluorouracil. Ces résultats sont le préliminaire à des essais cliniques évaluant l'utilisation des inhibiteurs de la voie ERK dans le traitement de l'endométrioseOur aim in this study was to evaluate the role of reactive oxygen species in the pathogenesis of endometriosis. We showed that compared to normal endometrial cells from control patients, endometrial and endometriotic cells of patients with endometriosis have an increased proliferation rate, an increased oxidative stress, and a ROS metabolism similar to these observed in tumoral cells. Cellular proliferation was associated with the ERK pathway activation. Cellular proliferation was decreased, in vitro and in vivo in a murin model of endometriosis, by an antioxidant (N-acetylcystein), by protein kinase inhibitors (leflunomide, A771726, PD98059 and UP 126) and by 5-fluorouracil. These results allow clinical trials evaluating the use of ERK pathway inhibitors in the treatment off endometriosis
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Doisy, Anne. "Analyse de la migration et de la déformation cellulaires : application à l'étude du rôle de la protéine CD9/MRP1 dans le carcinome colorectal." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10229.
Full textAbstract:
Le processus metastatique reste une des causes majeures de l'echec des traitements anticancereux. Les differentes etapes impliquees dans la formation de metastases font intervenir la migration cellulaire. De nombreuses etudes s'interessent a la correlation pouvant exister entre l'invasion tumorale et la migration cellulaire. Nous avons utilise une methode de quantification basee sur une approche de flot optique qui permet d'estimer le mouvement a partir de sequences d'images en contraste de phase sans segmentation prealable. Nous avons valide la pertinence de cette approche sur des images de synthese puis dans differents contextes biologiques : au niveau individuel ou nous avons observe l'existence d'une periodicite dans la deformation spontanee de cellules et au niveau de la population ou nous avons pu quantifier la dynamique de l'ensemble de la couche cellulaire lors du processus de recolonisation apres blessure in vitro, en presence ou non d'un marqueur de l'adn le hchst 3342. Cette approche a ete appliquee a un systeme experimental constitue de cellules issues d'un carcinome colorectal et de cellules issues de metastase peritoneale, provenant d'un meme patient. Nous avons etudie la migration de ces cellules en relation avec l'expression de la proteine cd9/mrp1. Il s'agit d'une proteine transmembranaire qui a ete decrite comme etant associee au potentiel metastatique de certaines tumeurs. Dans notre cas, cette proteine est plus fortement exprimee dans les cellules issues de la tumeur primaire et a une contribution positive dans la migration cellulaire.
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Molino, Yves. "Mise en place de modèles in vitro de barrière hémato‐encéphalique et étude du transfert transendothélial de vecteurs et conjugués ciblant le récepteur au LDL." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM5076/document.
Full textAbstract:
La barrière hémato-encéphalique (BHE) protège le système nerveux central (SNC) des fluctuations plasmatiques des molécules endogènes, mais aussi exogènes, et notamment des molécules à potentiel thérapeutique. L’imperméabilité de la BHE est compensée par la présence de mécanismes qui assurent le transport transendothélial des nutriments nécessaires au tissu nerveux, parmi lesquels la transcytose relayée par différents récepteurs. Dans le but d’améliorer le transfert d’agents thérapeutiques à travers la BHE, nous développons des « vecteurs » qui se lient à certains de ces récepteurs. Au cours de notre thèse, nous avons développé et optimisé des modèles in vitro de BHE et barrière sang-moelle épinière (BSME) syngéniques de rats et souris, basés sur la co-culture de cellules endothéliales microvasculaires (CEMs) cérébrales (CEMCs) ou spinales (CEMSs) et d'astrocytes. Parmi les récepteurs étudiés, nous montrons que le LDLR est exprimé à la membrane plasmique apicale des CEMCs et qu’il est impliqué dans la transcytose du LDL tout en évitant le compartiment lysosomal, confirmant l’intérêt de son ciblage dans nos approches. Nous montrons que nos vecteurs, conjugués à une molécule organique ou à un cargo protéique, sont endocytés par les CEMCs de façon LDLR-dépendante, évitent le compartiment lysosomal et franchissent la monocouche de CEMCs. Nous avons également mis en place des modèles in vitro de BHE et BSME enflammés, sachant que l’inflammation des CEMs est associée à de nombreuses pathologies du SNC. Ces modèles seront utiles pour évaluer des stratégies de vectorisation ciblant préférentiellement les structures du SNC en situation pathologiqueThe blood-brain barrier (BBB) protects the central nervous system (CNS) from plasma fluctuations of endogenous, but also exogenous molecules, including therapeutic molecules. The BBB’s restrictive properties are compensated by the presence of different mechanisms that provide transport of nutrients across the BBB, including transcytosis of endogenous ligands mediated by receptors. Our objective is to improve drug delivery across the BBB and we developed “vectors” that target different recpetors. During our thesis we developed and optimized cellular tools and approaches, in particular syngeneic in vitro models of the BBB and blood-spinal cord barrier (BSCB) from both rat and mouse, based on the co-culture of brain (BMECs) or spinal cord (SCMECs) microvascular endothelial cells (MECs) and astrocytes. Among the receptors we studied, we show that the LDL receptor (LDLR) is expressed at the apical plasma membrane of BMECs and confirmed that it is involved in transcytosis of LDL through the vesicular compartment, while avoiding the lysosomal compartment, further establishing its interest as a target receptor. We show that our vectors conjugated to an organic molecule or to a protein cargo are endocytosed by BMECs in a LDLR-dependent manner, avoid the lysosomal compartment and cross the BMEC monolayers. Finally, we developed BBB and BSCB in vitro models in inflammatory conditions, considering that MECs inflammation is associated with many CNS lesions and pathologies. These models will be useful to better understand the inflammatory processes of CNS endothelial cells and to evaluate vectorization strategies preferentially targeting CNS structures in pathological condition
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Hernandez, Derek Scott. "Multiphoton techniques for dynamic manipulation of cellular microenvironments." Thesis, 2014. http://hdl.handle.net/2152/31299.
Full textAbstract:
A multitude of biophysical signals, including chemical, mechanical, and contact guidance cues, are embedded within the extracellular matrix (ECM) to dictate cell behavior and determine cell fate. To understand the complexity of the cell-matrix interaction and how changes to the ECM contribute to the development of tissues or diseases, three-dimensional (3D), culture systems that can decouple the effects of these cues on cell behavior are required. This dissertation describes the development and characterization of approaches based on multiphoton excitation (MPE) to control the chemical, mechanical, and topographical presentation of micro-3D-printed (μ-3DP) protein hydrogels independently. Protein hydrogels were chemically functionalized via the MPE-induced conjugation of benzophenone-biotin without altering the physical properties of the matrix. Complex, immobilized patterns and chemical gradients were generated within protein hydrogels with a high degree of spatial resolution in all axes. Hydrogel surfaces were also labeled with adhesive moieties to promote localized Schwann cell adhesion and polarization. Laser shrinking, a method based on MPE to manipulate the topographical and mechanical presentation of protein hydrogels after fabrication, is also presented. Topographical features on an originally flat substrate are created with depths approaching 6 μm. The Young’s modulus of protein hydrogels can also be increased by 6-fold (~15 – ~90 kPa) using laser shrinking, and parameters can be adjusted to create continuous gradient profiles for studying durotaxis. At determined scan conditions, the two properties can be adjusted independently of each other. Most importantly, the physical properties of the hydrogels can be manipulated in situ to study the effects of dynamic changes to the substrates on cells. As a potential tool to monitor cellular responses to presented cues, fluorescent probes that detect nitric oxide are characterized. Collectively, these technologies represent a key advance in hydrogel tunability, as the platforms presented offer independent, dynamic, and spatiotemporal control of the chemical, mechanical, and topographical features of protein hydrogels. The introduced technologies expand the possibilities of protein hydrogels to clarify underlying factors of cell-matrix interactions that drive morphogenesis and pathogenesis, and are broadly applicable to a multitude of physiological systems.text