Dissertations / Theses on the topic 'Cellules épithéliales – Physiologie'

La caracterisation des voies de sortie conductives d'ions mis en place lors des processus du rvd lors de la diminution de l'osmolarite du milieu externe, ainsi que de la messagerie intracellulaire qui sous-tendent ces mecanismes, ont ete effectuees selon trois approches. Des techniques de morphometrie ont permis de caracteriser les processus de rvd mis en oeuvre par les cellules et de demontrer l'implication de canaux cl#- et de canaux k#+ sensibles au calcium (k#c#a). Un influx de ca#2#+ extracellulaire par le biais de canaux calciques, ainsi qu'une liberation des reserves calciques intracellulaires, participent a la mise en place des processus du rvd. L'elevation de la concentration intracellulaire en ca#2#+ doit permettre l'activation de facon directe ou indirecte, par l'intermediaire du complexe ca#2#+-calmoduline, des voies de conductance. Les proteines kinases et la synthese d'acide arachidonique sont impliquees dans la mise en place de ces processus de rvd. Les prostaglandines e#2 jouent un role mineur dans ces processus et le role joue par les leucotrienes d#4 est encore mal defini. Les experiences realisees en chambre de ussing demontrent que la diminution de l'osmolarite du milieu baignant la membrane basolaterale du coecum induit l'activation de canaux k#+#c#a apicaux et de canaux cl#- basolateraux. Le choc hypotonique induit une augmentation de la synthese des prostaglandines e#2. Leur fixation sur des recepteurs de type ep1 basolateraux induirait alors l'activation de la phospholipase c et donc une liberation des reserves calciques intracellulaire accompagnee d'une entree de ca#2#+ extracellulaire par le biais de canaux ca#2#+ basolateraux. Cette elevation du taux de ca#2#+ intracellulaire, de maniere directe, ou indirecte, par l'intermediaire du complexe ca#2#+-calmoduline, permettrait notamment l'activation des voies de conductance k#+. L'emploi des techniques de patch-clamp a permis de caracteriser sur la membrane basolaterale des cellules de crypte, un canal cl#- rectifie sortant (30/90 ps) sensible au dids, au nppb et au 9-ac et dont l'activite est regulee par les proteines g. Ce canal presente de nombreuses caracteristiques communes a celles partagees par les canaux canal cl#- rectifie sortant impliques dans les processus de rvd. L'implication directe de ce canal dans ces processus reste toutefois encore a etablir.

Mes travaux de thèse portent sur l'étude de l’interaction que nous avons identifiée entre les protéines Scrib et MCC1. Scrib appartient à la famille des protéines LAP, impliquées dans la polarité des cellules épithéliales. MCC1 est une protéine mutée dans certains cancers colorectaux sporadiques. Nous avons montré que les PDZ 1 et 3 de Scrib fixent le motif ETSL de MCC1 et que Scrib permet le recrutement de MCC1 à la membrane plasmique des cellules épithéliales T47D. Etant donné la fonction de Scrib dans la migration cellulaire et les données bibliographiques sur les fonctions potentielles de MCC1 dans la voie NF-kappaB et le cycle cellulaire, nous avons appréhendé la fonction du complexe dans ces processus. Manifestement, le complexe semble influer sur l’activité de la voie NF-kappaB. De plus, la protéine MCC1 joue également un rôle dans la migration de cellules épithéliales mammaires sous stimulation héréguline. Nos résultats ne permettent pas de relier les deux protéines dans cette fonction<br>This study focuses on the interaction that we have identified between the proteins Scrib and MCC1. Scrib belongs to the LAP family, implicated in epithelial cell polarity. MCC1 is mutated in some sporadic colorectal cancers. We show that PDZ 1 and 3 bind to the carboxy-sequence ETSL found in MCC1 and that Scrib targets MCC1 to the plasma membrane of T47D epithelial cells. Because of the role of Scrib in cell migration and the potential functions of MCC1 in the NF-kappaB pathway and cell cycle suggested by the literature, we analyzed the contribution of this complex in these processes. We find that the complex MCC1/Scrib could have an influence on the NF-kappaB pathway activity. Moreover we show that MCC1 plays a role in heregulin dependant migration of epithelial cells. Unfortunately, our results fail to identify a link between these two proteins in this cellular process

Les galectines forment une famille de lectines solubles impliquées dans de multiples processus. Elles sont caractérisées par la présence d’un domaine de liaison aux carbohydrates conservé au cours de l’évolution et une affinité particulière pour les β-galactosides. Au cours de ce projet doctoral, nous nous sommes intéressés à galectine-7, une lectine exprimée spécifiquement dans les épithéliums pluristratifiés, comme l’épiderme. Grâce aux modèles de souris invalidées pour galectine-7 ou surexprimant galectine-7, notre équipe a précédemment montré que cette protéine était impliquée dans l’adhérence entre les cellules de l’épiderme et dans la migration collective, deux processus clés de la progression tumorale et de la cicatrisation épidermique. Cependant, les mécanismes moléculaires sous-jacents restent à élucider.En combinant différentes approches, nous avons pu déterminer que le retard de migration observé en absence de galectine-7 pouvait s’expliquer, du moins en partie, par une diminution de la coordination et du comportement collectif des kératinocytes en migration. De plus, nos données montrent que galectine-7 interagit directement avec le domaine extracellulaire de la E-cadhérine, un des composants majeurs des jonctions adhérentes et une protéine clé dans la migration collective. De façon surprenante, cette interaction ne fait pas intervenir de groupements carbohydrates. Tentant de préciser le rôle de galectine-7 au niveau des jonctions adhérentes, nous avons identifié une nouvelle fonction de galectine-7 dans la stabilisation de la E-cadhérine à la membrane plasmique. De manière intéressante, l’augmentation du renouvellement de la E-cadhérine à la membrane plasmique causée par l’extinction de galectine-7 est également couplée à une baisse de la force de l’adhérence intercellulaire. Enfin, nos expériences indiquent que cette nouvelle fonction de galectine-7 requiert une activité lectine fonctionnelle, suggérant l’implication d’un autre acteur glycosylé dans ce mécanisme de régulation de la E-cadhérine par galectine-7.En conclusion, ce doctorat a permis de préciser le rôle de galectine-7 dans la migration collective et de découvrir une fonction non-décrite auparavant de galectine-7 dans la régulation de la dynamique de la E-cadhérine. Cette modulation de la E-cadhérine par galectine-7 pourrait permettre à la cellule de s’adapter aux perturbations de l’environnement, comme c’est le cas au cours de la migration collective. En effet, les galectines étant des molécules avec une capacité de redistribution rapide, ce sont de bons candidats pour créer des réponses adaptatives<br>Galectins composed a family of soluble lectins implicated in multiple processes. They are characterized by the presence of a carbohydrate recognition domain evolutionary conserved and an affinity for β-galactosides containing sugars. During this thesis, we focused on a protein called galectine-7 whose expression is restricted to stratified epithelia such as the epidermis. Using mouse models with altered expression of galectin-7, our team previously showed that this protein participates in intercellular adhesion and collective cell migration, two key processes in tumour progression and epidermal wound healing. However, the underlying mechanisms remain to be elucidated. Combining different approaches, we discovered that the migration delay observed in the absence of galectin-7 during wound healing could be explained, at least in part, by a reduction of cell coordination and collective cell behaviour of migrating keratinocytes. Moreover, our data showed that galectin-7 directly interact with E-cadherin, a key component of adherent junctions and a major player in collective migration. Surprisingly, this binding did not involve carbohydrate groups. Aiming to precise the role of galectin-7 at adherent junctions, we identified a new function of galectin-7 in the stabilisation of E-cadherin at the plasma membrane. Interestingly, the increased of E-cadherin turnover caused by galectin-7 extinction is also associated to a decreased of the strength of adherent junctions-based intercellular adhesion. Eventually, our experiments indicated that this previously unknown function of galectin-7 required a functional lectin activity, suggesting the involvement of an additional glycosylated actor in this regulation mechanism of E-cadherin dynamics by galectin-7.In conclusion, this thesis allowed to precise the role of galectin-7 in collective cell migration and revealed a novel function of galectin-7 in the regulation of the E-cadherin stability at the plasma membrane. This modulatory effect of galectin-7 on E-cadherin could provide the cell a possible adaptive response to environmental perturbations, as during collective cell migration. Indeed, galectins, because they exhibit rapid redistribution capacities, are good candidates to create adaptive responses

L'ezrine est une proteine epitheliale impliquee dans l'ancrage du cytosquelette a la membrane. Le domaine amino-terminal globulaire et le domaine carboxy-terminal, constitue d'une sequence repliee en helice alpha suivie d'une partie distale fortement chargee, interviendraient respectivement dans l'interaction avec la membrane et le cytosquelette. Dans la cellule parietale gastrique, l'ezrine serait un element regulateur central de la dynamique membranaire et la mobilisation du cytosquelette associee lors de la stimulation de la secretion acide. Cette hypothese est renforcee ici par la mise en evidence de la capacite du domaine carboxy-terminal a moduler l'organisation du cytosquelette membranaire des cellules d'insectes sf9, apres sa surexpression par l'intermediaire d'un baculovirus recombinant. Des proprietes d'autoassociation sont mises en evidence in vitro et pourraient rendre compte de l'effet inhibiteur exerce par le domaine n terminal sur l'activite morphogenique de la proteine. L'existence d'un site d'interaction avec le cytosquelette dans le domaine n terminal suggere un autre mecanisme regulateur impliquant une competition entre les deux domaines pour l'actine

La Salmonellose est une maladie gastro-intestinale d’origine alimentaire contractée par plusieurs dizaines de millions de personnes chaque année. Bien que généralement bénigne, cette maladie engendre encore aujourd’hui des milliers de morts par an, en particulier chez les jeunes enfants et les personnes immunodéprimées. Au cours de cette thèse, nous avons disséqué les stratégies mises en place par la bactérie Salmonella lors de l’infection de cellules épithéliales. Salmonella est dotée de flagelles qui lui permettent de se déplacer à la surface des cellules de l’intestin et de cibler certaines cellules hôtes à infecter. Les critères de sélection de la bactérie étaient jusqu’à présent méconnus. Nous avons combiné une approche in vitro avec des outils de modélisation, afin de prédire mathématiquement les chances pour une cellule épithéliale d’être infectée ou non. Nous avons ainsi démontré que les salmonelles sont capables de sélectionner certaines cellules à infecter en fonction de leur microenvironnement local. Qui plus est, l’invasion d’une cellule hôte par Salmonella augmente les chances de cette cellule d’être infectée par d’autres salmonelles, révélant un mécanisme de coopération au long-terme entre salmonelles lors d’une infection. Pour pénétrer au sein de sa cellule hôte, Salmonella induit la formation d’expansions membranaires et s’engouffre dans une vacuole intracellulaire appelée SCV pour “Salmonella-Containing Vacuole”. Les SCVs peuvent soit se développer en une niche vacuolaire réplicative, soit se rompre, entraînant la libération de Salmonella dans le cytosol. La nature précise du compartiment d’entrée de Salmonella est demeurée longtemps débattue. En combinant des techniques de microscopie optique et électronique, nous avons révélé que Salmonella entre dans les cellules épithéliales dans une vacuole “étroite”, entourée de larges macropinosomes formés au site d’infection. La formation de ces macropinosomes dépendant de l’infection bactérienne, nous avons renommé ces compartiments “IAMs” pour “Infection-Associated Macropinosomes”. Quelques minutes après leur formation, les IAMs fusionnent avec la vacuole de Salmonella, permettant un rapide élargissement de la vacuole bactérienne. L’absence de fusion entraine quant à elle, la rupture de la vacuole bactérienne et la libération de Salmonella dans le cytosol. Ainsi, l’interaction entre les IAMs et la vacuole de Salmonella détermine les conditions de vie intracellulaire de la bactérie. Afin d’identifier les facteurs hôtes impliqués dans ce processus, nous avons développé une méthode d’isolation spécifique des IAMs et identifié les protéines qui les constituent. En particulier, nous avons révélé la présence de plusieurs protéines SNAREs pouvant permettre la fusion entre les IAMs et la vacuole bactérienne. Cette fusion est suivie d’une perte de membrane de la SCV via la formation de tubules membranaires. Nos résultats suggèrent que le mécanisme de rupture dépend de l’équilibre entre le gain et la perte de membrane apportés réciproquement par la fusion avec les IAMs et la formation de tubules.Ensemble, ces travaux nous ont permis d’élucider de nouvelles étapes clefs du mécanisme d’infection intracellulaire de Salmonella<br>Salmonellosis is a foodborne gastroenteritic disease causing tenths of millions of cases per year. While the disease is commonly benign, it still leads today to hundreds of thousands of deaths per year, especially in young children and immunodepressed people. Along this Ph.D., we dissected the molecular and cellular strategies of Salmonella during its infection of epithelial cells. Thanks to its flagella, Salmonella can move on the surface of intestinal cells and target specific host cells for infection. The selection criteria of the bacteria have been mostly unknown so far. We set up a pipeline of automatic acquisition and image analysis combined with mathematic modeling to forecast the probability of a given epithelial cell to be infected or not. We demonstrated that Salmonella can target specific host cells depending on features of their local environment, such as the localcell density. Besides, we found that the infection of an epithelial cell by Salmonella directly increases the vulnerability of the same cell to be reinfected, demonstrating the existence of a mechanism of long-term cooperation between bacteria.To penetrate targeted cells, Salmonella induces membrane ruffles leading to its engulfment into a membrane-bound compartment. This compartment can maturateand form a replicative vacuolar niche called the “Salmonella-Containing Vacuole”(SCV). Alternatively, the bacteria can rupture its vacuole leading to Salmonella release into the cytosol. A discrepancy existed in the field regarding the nature of theearly Salmonella-containing compartment. Coupling live fluorescence microscopy with correlative light electron microscopy, we revealed that Salmonella enters inepithelial cells in a tight compartment distinct from the surrounding macropinosomes formed at the infection site. As the bacterial infection induces the formation of those macropinosomes, we termed them “Infection-Associated Macropinosomes” (IAMs). Few minutes post-infection these endomembrane compartments can fuse with the SCV leading to its enlargement. Besides, the absence of fusion results in SCV destabilization and vacuolar escape. Thus, the interaction between IAMs and SCV determine the lifestyle of Salmonella.To identify the host factors driving SCV-IAM interactions, we developed a highlyspecific fractionation method to isolate IAMs. After proteome analysis by massspectrometry, we revealed the recruitment of specific SNAREs at the IAMs that couldallow SCV-IAMs fusion. Concomitantly to SCV-IAM fusions, we also monitored theloss of portions of the SCV membrane through the formation of membrane tubules.Our results suggest that the rupture mechanism depends on the equilibrium between the gain and the loss of membrane at the SCV via IAM fusions and tubular extraction, respectively. Together, our work provides a new comprehensive model of the early steps of Salmonella invasion of epithelial cells

Dans différents types de cancers, notamment dans le cancer du sein, il existe une population cellulaire à l’origine des mécanismes de rechute de la maladie plusieurs années après la fin des traitements initiaux, caractérisée par des propriétés de cellules souches et une chimiorésistance unique dont le mécanisme est inconnu. Pour ces raisons il est important de comprendre les mécanismes et de connaître les acteurs physiologiques impliqués à la fois dans la régulation des cellules souches normales et cancéreuses. Le CD10 est une endopeptidase zinc-dépendante capable d’inactiver un certain nombre de peptides impliqués, entre autre, dans le développement de la glande mammaire. Nos recherches ont permis de montrer que la population cellulaire exprimant le CD10 dans la glande mammaire était enrichie en cellules souches/progéniteurs communs précoces/cellules myoépithéliales. Nos résultats suggèrent que l’adhérence des cellules souches au stroma via l’intégrine β1 et le clivage de certains peptides par le CD10 sont des éléments clés du micro-environnement permettant le maintien du réservoir de cellules souches et de progéniteurs précoces dans la glande mammaire. Le tissu adipeux est également un des constituants majeur de l’environnement de la glande mammaire et joue un rôle dans la sécrétion de facteurs de croissances également impliqués dans l’homéostasie du tissu mammaire. Nos résultats ont suggéré qu’en plus de son rôle nourricier, le tissu adipeux pouvait constituer une source potentielle de cellules souches épithéliales luminales pouvant ainsi être considérée comme une nouvelle source cellulaire à l’origine de certains cancers du sein<br>In breast, the existence of cancer stem cells has been demonstrated and that explain a number of observations as tumour heterogeneity. Other studies have demonstrated the resistance of radio and chemotherapy by different innate or acquired stem cell specific mechanisms that could explain relapse few years after the traitment. For all these reasons, that is very important to understand these mechanisms and to know physiological actors both implicated in the regulation of normal or cancer stem cells. CD10 is a zinc-dependant metallo-endopeptidase that inactivates a number of signalling peptides that could be implicated in mammary growth and differentiation. We have showed that CD10+ cell sorted population is enriched in Stem Cells/Early Common Progenitors/MyoEPithelial cells. We demonstrate that the protease activity of CD10 and the adhesion function of beta1-integrin are required to prevent differentiation of mammary stem cells/early progenitors. Taken together, our data suggest that integrin-mediated contact with the basement membrane and cleavage of signalling factors by CD10 are key elements in the microenvironment that maintains the progenitor and stem cell pools in the mammary gland. Adipose tissue is also a major component of the mammary microenvironment implicated in its homeostasis by the secretion of soluble factors. Our results suggested that the adipose tissue could be considered as a potential source of stem cells that differentiated into the luminal epithelial lineage involved in some breast cancers

L’épithélium colique est en perpétuel renouvellement à partir de cellules souches cryptiques et de progéniteurs qui prolifèrent et se différencient en colonocytes ou mucosécrétantes. Deux voies de signalisation, Notch1 et Wnt coordonnent les processus de prolifération et de différenciation. La NADPH oxydase 1 (NOX1), majoritairement exprimée dans le côlon, pourrait être impliquée dans la prolifération et la différenciation mais son rôle dans le colon reste encore très hypothétique. Dans ce but, nous avons cherché à déterminer le rôle de NOX1 dans l’homéostasie colique. Nous démontrons que l’épithélium colique des souris déficientes en NOX1 présente une réduction de la prolifération des progéniteurs associée à leur conversion massive en cellules mucosécrétantes (augmentation de 50%). Ces modifications sont corrélées à l’inhibition des voies Notch1 et Wnt suggérant que NOX1 puisse être un point central de régulation de ces voies. Nous concluons que NOX1 est essentiel à l’homéostasie de l’épithélium colique en contrôlant à la fois la prolifération et la différenciation des cellules épithéliales via son interaction avec les voies Notch et Wnt.

Lors d’une blessure, les cellules migrent et prolifèrent collectivement pour rétablir la continuité de l’épithélium. En migrant, les cellules exercent des forces entre elles ainsi que sur le substrat et de nombreuses études suggèrent un couplage mécanique entre la migration et la prolifération. Récemment découvert, le cofacteur de transcription Yap (Yes-associated protein) est régulé par des signaux mécaniques. L’activation de YAP se traduit par sa rétention nucléaire et augmente la prolifération cellulaire. D’un point de vue mécanique, l’engagement des intégrines dans les adhésions focales, l’aire d’étalement des cellules et la contractilité de l’actomyosine activent YAP. Au contraire, l’engagement des cadhérines dans les jonctions intercellulaires inhibent Yap. A ce jour, les contributions respectives des contacts cellulaires et de l’actomyosine pour la régulation de Yap de de la prolifération restent inexplorées.Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés au rôle des adhésions au substrat, des jonctions cellule-cellule, du cytosquelette d’actomyosine et de la tension mécanique inter- et intracellulaire sur l’activation de YAP et sur la prolifération cellulaire pendant la cicatrisation épithéliale.D’abord, nous avons étudié le rôle de l’étalement cellulaire et des forces transmises par les contacts cellule-substrat sur la régulation de la localisation de Yap. En confinement sur des motifs adhésifs micro-fabriqués, les kératinocytes humains (HaCaT) adoptent un mouvement collectif oscillatoire. En combinant la vidéomicroscopie, la microscopie à force de traction (TFM) et l’analyse quantitative d’images, nous avons d’abord montré que la migration des cellules est alternativement divergente et convergente ce qui régule l’étalement des cellules. Nous avons ensuite montré que l’étalement d’une cellule est corrélé aux forces de traction sur le substrat et à la relocalisation nucléaire de Yap. Bien qu’ils soient encore préliminaires, ces résultats suggèrent que Yap est régulé par les forces transmises au contacts cellule-substrat pendant la migration épithéliale.Ensuite, nous nous sommes intéressés à la régulation de Yap et de la prolifération cellulaire pendant la migration épitheliale en absence de contacts cellule-substrat. Pour cela, nous avons forcé la migration de monocouches de cellules HaCaT sur des bandes adhérentes séparées de bandes cytorépulsives. Lorsqu’elles migrent sur les bandes adhérentes, les cellules HaCaT étendent une couche de cellules suspendues au-dessus des bandes cytorépulsives. Les cellules suspendues sont cohésives entre elles mais n’interagissent pas avec le substrat. Dans le feuillet de cellules suspendues, les fibres de stress d’actine se réorganisent à l’échelle du tissu grâce au renforcement des contacts cellule-cellule et la contractilité est augmentée. Ce modèle est le premier qui permet de découpler la contractilité de l’actomyosine et les adhésions cellule-substrat pendant la migration épithéliale. Malgré l’augmentation des contraintes d’étirement, l’absence de contacts cellule-substrat empêche la localisation nucléaire de YAP et inhibe la prolifération des cellules suspendues. En conclusion, l’engagement de contacts cellule-substrat sont nécessaires à la localisation nucléaire de Yap et à l’augmentation de la prolifération pendant la cicatrisation épithéliale in vitro.Ces travaux démontrent que les forces de traction sur le substrat sont associées à la localisation nucléaire de Yap et à l’augmentation de la prolifération pendant la migration épithéliale in vitro<br>After a wound, cells both migrate and proliferate collectively to restore epithelial continuity and to heal the wound. While migrating, cells exert forces on the substrate and pull on each other. Several previous studies suggest a mechanical coupling between collective cell migration and proliferation. Recently discovered, the transcription co-factor Yap (Yes-associated protein) is regulated by mechanical signal. Yap activation induces its nuclear retention and cell cycle progression. Integrin engagement on cell-substrate contacts, cell spreading and actin contractility are related to Yap activation. In turn, cadherin engagement and forces in cell-cell contacts induces Yap nuclear exclusion and reduce cell proliferation. Integrins and cadherins anchor actomyosin cytoskeleton and to date, and the respective contributions of cell-substrate adhesions, cell-cell junctions and actin cytoskeleton on regulation Yap and cell proliferation remain unexplored.In this thesis, we interested in the role of substrate adhesions, cell-cell junctions, actomyosin cytoskeleton and cell mechanical loading on Yap activation and cell proliferation during epithelial wound healing.First, we aim to understand the role of cell spreading and mechanical loading of cell-substrate contacts on the regulation of Yap localisation. Confined on microfabricated adhesive patterns, human keratinocytes HaCaT adopt an oscillatory collective motion. Combining videomicroscopy, traction force microscopy (TFM) and quantitative image analysis, we show that collective cell movements are alternatively divergent and convergent which regulate local cell spreading. Then, we show that cell spreading correlate with traction forces on the substrate and nuclear localisation of Yap. While it remains preliminary, our data show that forces at cell-substrate contacts and cell spreading induce nuclear localisation of Yap during collective cell movements.In the second part of the thesis, we interested on Yap localisation and proliferation during epithelial migration in absence of cell-substrate contacts. To do so, we forced migration of monolayer of HaCaT keratinocytes on micropattern comprising alternatively adherent and cytorepulsive stripes. While migrating on adherent line, cells extend a multicellular layer over the non-adherent areas. Suspended cells are cohesive with each other but do not engage cell-substrate adhesion. In the suspended cell layer, actin stress fibres reorganise at the tissue level thanks to reinforcement of cell-cell contacts and contractility is increased. This model is the first one that allow to decouple actomyosin contractility and cell-substrate contact during epithelial migration. Despite increased stretching stress, absence of cell-substrate contacts induces Yap cytoplasmic localisation and inhibits cell proliferation. To conclude, cell-substrate contact engagement is necessary to induce Yap nuclear localisation and increase cell proliferation during epithelial wound healing in vitro.This work demonstrates that traction forces through cell-substrate contacts are associated to nuclear localisation of Yap and to increased cell proliferation during epithelial wound healing in vitro

Analyse de l'expression du génome des épithéliocytes intestinaux au cours de la métamorphose naturelle ou induite par la triiodothyronine par électrophorèse bidimensionnelle suivie de fluorographie. La même étude a été réalisée sur les protéines extraites de fractions enrichies en bordure en brosse intestinale au cours de la métamorphose naturelle ou induite ; la villine, protéine du cytosquelette des bordures en brosse a été mise en évidence dans l'intestin des amphibiens. Cette protéine a été purifiée, les caractères et l'expression post-embryonnaire de la villine intestinale d'amphibiens ont été analysés

Les cellules peuvent migrer sous différentes conditions qui dépendent de l'environnement biochimique ou mécanique. Connaître les mécanismes de la migration, les protéines impliquées et leur régulation est essentiel pour comprendre les processus de morphogénèse ou certaines situations pathologiques. Dans ce contexte, la migration collective des cellules est un processus clé qui intervient pendant le développement ainsi que dans la vie adulte. Elle joue un rôle très important pour la formation et l'entretien des couches épithéliales, notamment au cours du développement embryonnaire et pendant la cicatrisation des trous épithéliaux résultant, par exemple, d'une blessure. Lorsque l'épithélium présente une discontinuité, des mécanismes actifs qui impliquent une migration coordonnée des cellules sont nécessaires pour préserver l'intégrité des tissus. Dans ce travail, nous avons étudié les mécanismes impliqués dans la fermeture des trous dans un épithélium. Pour des blessures de faible taille, le mode de fermeture dit de purse string est souvent évoqué, impliquant la contraction d'un anneau contractile d'acto-myosine qui ferme la blessure. Pour des blessures de tailles plus importantes, il est courant d'observer un mécanisme différent conduisant { la migration active des cellules du bord qui couvrent la surface "libre".Pour étudier ces aspects de manière quantitative et reproductible, nous avons développé une nouvelle méthode basée sur des techniques de microfabrication et de lithographie dite " molle " qui permet de faire une étude quantitative de la fermeture des trous épithéliaux. Nous avons fabriqué des substrats de micropiliers de diamètre et de forme variés dans les quels les cellules sont libres de pousser entre les microstructures. Lorsqu'elles sont parvenues à confluence, on retire le substrat qui laisse apparaître des trous contrôlés.De cette manière, nous avons observé que les cellules épithéliales forment des lamellipodes pour la fermeture de ces trous. Le mécanisme de fermeture dépend de la taille des trous et nous avons pu observer différents régimes en fonction de diamètre des piliers. Les trous petits (de la taille d'une seule cellule) sont fermés par un mécanisme passif alors que la fermeture de trous plus larges nécessite un mécanisme actif de migration conduisant à la formation de lamellipodes et à des modes de migration collective. Par la suite, nous nous sommes intéressés à l'aspect mécanique de la fermeture des trous épithéliaux. Pour cela, nous avons utilisé un système d'ablation laser pour rompre quelques cellules dans une monocouche épithéliale. Nous avons alors mesuré les forces de traction que les cellules exercent au substrat et leur évolution temporelle et spatiale. Nous avons pu mettre en évidence différents modes de traction: au début, les cellules exercent des forces de traction importantes sur leur substrat pour laisser place à des contraintes mécaniques qui sont davantage issues d'un processus collectif au travers de la formation d'un câble multicellulaire qui les relie les cellules de bord entre elles. En conclusion, ce travail nous a permis d'obtenir des informations sur les mécanismes dynamiques de fermeture des tissus épithéliaux qui sont évidemment impliqués dans la cicatrisation des blessures mais aussi dans certains problèmes de malformations congénitales lors l'embryogenèse.

Bacillus thuringiensis sérotype israelensis (Bti) produit quatre toxines entomocides utilisées à grande échelle pour le biocontrôle des populations de diptères nuisibles et vecteurs de maladies : Cry4Aa, Cry4Ba, Cry11Aa et Cyt1Aa. Chacune de ces toxines présente un effet létal sur différents insectes mais, lorsqu’elles sont combinées, on observe un effet synergique et l’absence de résistance. Bien que cette synergie soit bien documentée par des tests de toxicité, il existe très peu d’information sur son mécanisme aux niveaux cellulaire et moléculaire. À l’aide d’intestins isolés des larves du moustique Aedes aegypti, le principal vecteur du paludisme, et de microélectrodes, nous avons observé une dépolarisation membranaire en présence de Cyt1Aa et de Cry4Aa individuellement. Cette dépolarisation se produit cependant plus rapidement lorsque la Cyt1Aa est utilisée en même temps que la Cry4Aa. D’autre part, des expériences réalisées avec la sonde calcique Fura-2 sur une lignée cellulaire provenant d’Anopheles gambiae (Ag55), ont révélé une forte activité lytique de la Cyt1Aa, mais très peu d’effets des autres Cry, et ce même en combinaison. Nous avons dissocié les cellules de l’épithélium intestinal isolé du moustique pour des expériences de Fura2. Nos résultats, quoique préliminaires, montrent les effets variables de ces toxines lorsqu’elles sont administrées seules sur les cellules dissociées : une augmentation du calcium intracellulaire, ou une fuite de la sonde se traduisant par une perte du signal fluorescent, ou la lyse cellulaire. On observe également en présence de Cyt1Aa et de Cry4Ba, que les effets sont presque instantanés.<br>Bacillus thuringiensis var israelensis (Bti) produces four insecticidal toxins used around the world to control disease-borne and harmful dipterans populations: Cry4Aa, Cry4Ba, Cry11Aa and Cyt1Aa. They each present their lethal effect on different dipterans, but combined, they generate a synergistic activity and a reduced resistance is observed. Though these synergies are well documented and supported by toxicity bioassays, little is known regarding the cellular and molecular mechanisms of these synergies. Here, by using freshly isolated midguts from the mosquito Aedes aegypti, an important malaria vector, and glass microelectrodes, we measured the electrical potential of the apical membrane when exposed to these toxins alone or in combination. We observed a depolarisation when treated with Cyt1Aa and Cry4Aa. Toxin mixture assays only revealed a faster depolarisation of the membrane when the above two toxins were combined together, and a variety of responses with other toxin mixtures. Microspectrofluometry using the calcium probe Fura-2 on an immortal cell line from Anopheles gambiae (Ag55) showed massive effect of Cyt1Aa, but very little effect of the Cry toxins alone or in mixture. Microspectrofluometry experiments were also conducted on freshly dissociated cells from Aedes aegypti. Though these experiments are innovative and the results preliminary, it was observed that some cells responded differently to Cyt1Aa and Cry4Ba, showing the various ways these toxins affect cells, by inducing either intracellular calcium change, or by entirely losing the probe, or by cell lysis. The mixture of these toxins is very efficient and almost instantaneous.

La Fibrose Kystique (FK) est une maladie dégénérative qui entraine une dégénération des poumons dû au problème de clairance mucociliaire (CMC). Le volume de surface liquide (SL) couvrant les cellules pulmonaires est essentiel à la clairance de mucus et au combat contre les infections. Les nucléotides extracellulaires jouent un rôle important dans la CMC des voies aériennes, en modifiant le volume de la SL pulmonaire. Cependant, les mécanismes du relâchement de l’ATP et de leurs déplacements à travers la SL, restent inconnus. Des études ultérieures démontrent que l’exocytose d’ATP mécano-sensible et Ca2+-dépendant, dans les cellules A549, est amplifié par les actions synergétiques autocrine/paracrine des cellules avoisinantes. Nous avions comme but de confirmer la présence de la boucle purinergique dans plusieurs modèles de cellules épithéliales et de développer un système nous permettant d’observer directement la SL. Nous avons démontrés que la boucle purinergique est fonctionnelle dans les modèles de cellules épithéliales examinés, mis appart les cellules Calu-3. L’utilisation de modulateur de la signalisation purinergique nous a permis d’observer que le relâchement d’ATP ainsi que l’augmentation du [Ca2+]i suivant un stress hypotonique, sont modulés par le biais de cette boucle purinergique et des récepteurs P2Y. De plus, nous avons développé un système de microscopie qui permet d’observer les changements de volume de SL en temps réel. Notre système permet de contrôler la température et l’humidité de l’environnement où se trouvent les cellules, reproduisant l’environnement pulmonaire humain. Nous avons démontré que notre système peut identifier même les petits changements de volume de SL.<br>Cystic Fibrosis (CF) patients suffer from respiratory problems associated with pulmonary infections and exacerbations, due to improper mucociliary clearance (MCC). The airway surface liquid (ASL) covering pulmonary epithelial cells plays a pivotal role in MCC and infection control. Extracellular nucleotides control MCC in airway epithelia by modulating ASL volume, ciliary beating and mucin secretion. The mechanism(s) of their release and dispersal within the ASL remain incompletely understood. Studies with A549 cells, a human alveolar type II cell model, have shown that mechanosensitive, Ca2+-dependent ATP secretion is strongly amplified by the synergistic autocrine/paracrine actions of released nucleotides. The aim of this study was to examine whether the autocrine purinergic loop operates in different lung epithelial cell models and to develop an imaging system allowing the direct monitoring of ASL height during purinergic stimulation. We demonstrated that the signaling loop is functional in all epithelial cells tested, with the exception of Calu-3 epithelial cells. With different purinergic signaling modulators, we demonstrated that ATP release and [Ca2+]i elevations evoked by hypotonic stress were strongly amplified by autocrine/paracrine effects in cells expressing the P2Y receptor family. To monitor ASL volume changes in real time, we developed a novel epi-fluorescence, side-view microscopy system to observe ASL height. During experiments, cell cultures grown on permeable filters were mounted in a custom-designed chamber that allows control of the temperature, humidity and air flow above the cell monolayer, mimicking the pulmonary environment. This system detects even small changes in ASL volume following purinergic stimulation.