Academic literature on the topic 'Espèce active de l'oxygène'

L’huile essentielle de la partie aérienne du Deverra reboudii Coss. & Durieu, obtenue par l’hydrodistillation avec une teneur moyenne de 0,5 % par rapport à la matière sèche, a été analysée par chromatographie en phase gazeuse couplée au spectromètre de masse (GC-MS) qui montre que cette huile est riche en hydrocarbures monoterpéniques (91,41 %), dont principalement : β-pinène (37,64 %), α-pinène (31,77 %), limonène (7,77 %), p-cymène (6,02 %) et β-myrcène (4,48 %). Les activités antimicrobiennes ont fait l’objet de tests sur cinq microorganismes différents. Elles indiquent que l’huile essentielle de Deverra reboudii était active contre Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus et Candida albicans. Il s’agit du premier rapport sur l’étude de la composition chimique et de l’activité antimicrobienne de l’huile essentielle de cette espèce.

A particularly interesting aspect of the study of organisms in insular environments is plant reproduction and the interaction of plants with their pollinators. Differences in composition between the fauna and flora of continental and island populations, combined with their geographical isolation, have frequently driven rapid evolution in colonizing populations. In particular, floral traits and compatibility systems tend to favour autogamy in response to a paucity of pollinators in the environment. In this context we investigate the origins of the reproductive biology of Aloe mayottensis Berger, a lily endemic to the island of Mayotte. We show that this species is pollinated by the island's endemic sunbird species, and has floral traits and a reproduction system that favour allogamy. Our results show that A. mayottensis is a protandrous and partially self-compatible species. Analysis of stigmatic pollen load shows that stigma received a mean of 56 crossed pollen grains and 62.2 selfed pollen grains per stigma. Study of visitation rates of plants and flowers by the sunbird showed that there is daily variation in the activity of this pollinator, and that males are more active than females.Key words: Aloe mayottensis, floral biology, Lomatophyllum, Nectarinia, bird pollinization, sunbirds, Oceanic islands, Mayotte.

Au cours des dernières décennies, des vers de terre exotiques ont colonisé les sols dans plusieurs forêts de l’Amérique du Nord. L’acidité des sols et la rigueur du climat pourraient avoir limité leur colonisation dans certaines forêts tempérées de feuillus. Cependant, le réchauffement climatique et l’utilisation de plus en plus fréquente du chaulage pour contrer le dépérissement des érablières pourraient rendre ces sites plus vulnérables à la colonisation par les vers de terre. Par des expériences sur le terrain et en laboratoire, nous avons évalué la capacité de survie et de reproduction de 3 espèces de vers de terre exotiques dans des sols chaulés (pH de 5,0 à 5,6) et non chaulés (pH ~ 4,0) d’une érablière au sol acide située au nord de l’aire de répartition des érablières au Québec. L’amélioration des caractéristiques du sol par le chaulage a positivement influencé le degré d’activité, la survie et la reproduction de Lumbricus terrestris et d’Aporrectodea caliginosa, 2 espèces d’origine européenne établies en Amérique du Nord. Par contre, l’acidité du sol non chaulé ne semble pas favorable à la colonisation par Lumbricus terrestris, mais pourrait ne pas limiter Aporrectodea caliginosa. Par ailleurs, nos observations indiquent qu’Amynthas hawayanus, une espèce d’origine asiatique établie aux États-Unis, était très active durant la saison estivale et automnale, autant dans le sol acide que chaulé, mais n’avait pas réussi à compléter son cycle de vie avant l’hiver. À la lumière de ces résultats, il semble donc probable que certaines espèces de vers de terre, telles qu’Aporrectodea caliginosa et Lumbricus terrestris, puissent coloniser certaines érablières chaulées au cours des prochaines décennies. Selon des études récentes, cette colonisation par les vers de terre pourrait nuire à l’intégrité écologique de ces érablières.

SummaryThe Vanuatu Megapode Megapodius layardi is endemic to Vanuatu (formerly New Hebrides). On the volcanic island of Ambrym it exhibited three different incubation strategies. It incubated its eggs (1) in burrows between decaying roots of trees; (2) in burrows at large communal nesting grounds in volcanically heated soils; and (3) in burrows on sun-exposed beaches. No mounds were found. In a study by the Vanuatu Protected Areas Initiative (VPAI) nesting grounds were mapped to monitor the population. Three communal nesting grounds were surveyed. Two were on promontories and one on a beach. The burrows were classified into three categories: active, probably active and old. The density of active burrows per hectare of the three sites was 82.4 for Promontory A, 43.5 for Promontory B and 10.5 for Buwoma Beach. Additional information of this poorly known species was collected from villagers in the north-west and west of the island. They have noticed a decrease in the numbers of birds and have expressed concern about the future of the species.Le Mègapode de Vanuatu, Mègapodius layardi, est uniquement originaire de Vanuatu, (dit 'Nouvelles Hebrides' autrefois). Sur l'île volcanique d'Ambrym, il fait preuve de trois stratégies d'incubation différentes. II couve ses oeufs premièrement dans des terriers situés entre les racines pourries des arbres, duexièmement dans des terriers situés dans des grands terrains communaux de nids, et troisièmement dans des terriers situés sur des plages exposées au soleil. Aucan monticule n'est évident. Lors d'une étude par l'lnitiative des Terrains Protégés de Vanuatu (Vanuatu Protected Areas Initiative, VPAI), les terrains de nids furent plannifiés afin d'étudier la population. Trois terrains communaux de nids furent enquêtés. Les terriers furent classifiés en trois catégories; actifs, probablement actifs, et anciens. La densité des terriers actifs par hectare des trois terrains étaient de 82.4 pour le Cap A, 43.5 pour le Cap B, et de 10.5 pour la plage de Buwoma. Des données additionelles pur cet espèce peu connu furent rassemblées des villageois dand le nord ouest et l'ouest de Iîle. Ils ont constaté une diminuation des nombres d'oiseaux et ils ont exprimé leurs soucis vis-à-vis le future de l'espèce.Wan pijin, nem blong hem Namalau, Megapodius layardi, i stap long Vanuatu nomo (bifo, New Hebrides i nem blong Vanuatu). Long Ambrym, wan aelan wetem volkeno, Namalau i yusum trifala defren fasin long makem nes blong hem so heg blong hem i stap gud nomo; 1) ol i putum heg blong hem nekis rus bio tri wea ol rus i rotin 2) ol i putum heg blong hem wetem plenti narafala Namalau heg long graon wea volkeno i mekem groan i hot, 3) ol i putum heg blong hem insead sanbij wea san i makem i hot. Long Ambrym ol man i no fanem ples wea Namalau putum heg blong hem insaed wanples wea i gat plenti lif mo tri antap graon. Vanuatu Protected Areas Initiative (VPAI) i mekem wan stadi long ples wea ol Namalau i putum heg mo ol i mekem wan map. VPAI i lukum long trifala ples wea Namalau i putum heg. Tufala ples i stap long graon wea i go aot long solwota mo namba tri ples i stap long wan sanbij. I gat trifala defren grup blong ples wea ol i putum heg; niufala, klosap niufala mo olfala. Namba blong nuifala ples wea Namalau i putum heg insaed long wan hectare i 82.4 long pies A, 43.5 long ples B mo 10.5 long Buwoma sanbij. I no gat plenti save blong Namalau mo VPAI toktok plenti wetem ol man blong vilej long notwes mo wes Ambrym. Ol man is e namba blong Namalau i go daon bigwan mo ol i wari long fiuja long Namalau.

Un dossier d’INRA Productions Animales consacré à l’élevage caprin en 2012 peut surprendre. Représentant moins de 1% du produit brut de l’Agriculture Française, cet élevage largement ancré dans son environnement socioculturel local et dans la tradition de terroirs variés, évoque encore, mais de moins en moins, des images du passé comme celle de la «vache du pauvre» ou de la grandmère gardant trois chèvres au bord du chemin. Cet élevage s’est en effet marginalisé au XIXème siècle et dans la première moitié du XXème siècle dans les pays qui s’industrialisaient, notamment en Europe où l’effectif caprin ne représente plus actuellement que 2% du total mondial. De nombreux arguments ont milité pour éditer ce dossier, d’abord la rapide transformation de l’élevage caprin à la fin du XXème siècle et plus encore dans ces premières années du XXIème siècle, ensuite des travaux originaux conduits récemment sur l’espèce caprine, qui sont venus combler le retard important que cette espèce avait accumulé en matière de recherches agronomiques et vétérinaires. A l’échelle mondiale, l’élevage caprin est celui dont les effectifs ont le plus augmenté au cours de ces vingt dernières années (FAOSTAT 2010) : 4ème troupeau mondial avec plus de 900 millions de têtes (470 millions en 1975) derrière les bovins, les ovins et les porcins ; d’après les prévisions, il deviendrait le 3ème autour de 2015. Nombreuses sont les explications à cette situation un peu paradoxale, mais deux sont souvent avancées par les experts. Cette progression actuelle des effectifs caprins s’observe presque exclusivement dans les pays en développement et dans certains pays émergents. Elle serait surtout due aux difficultés que rencontre le maintien de l’élevage des autres espèces domestiques dans ces zones, dans certains cas du fait de l’appauvrissement des éleveurs et des acteurs des filières animales. Cette progression tient aussi au fait que le marché des caprins a une réalité essentiellement locale et que, dans ces conditions, il n’est pas exposé aux crises internationales que le marché des produits des autres espèces a pu subir au cours des quarante dernières années. En Europe, les effectifs caprins sont restés assez stables : 12,5 M de têtes au total, 1,3 M en France dont 1,1 M de femelles laitières âgées de plus d’un an. La France possède le troisième troupeau (10% des effectifs européens), assez loin derrière la Grèce (37%) et l’Espagne (22%). Il convient de noter la progression importante des effectifs caprins en Roumaine et aux Pays-Bas au cours de la dernière décennie. L’élevage caprin européen, et particulièrement l’élevage français, s’est fortement spécialisé en production laitière puisque 75 à 93% environ du produit brut des ateliers caprins en France provient du lait. En effet, la marge brute que dégage la production de chevreaux de boucherie est réduite en raison des coûts des aliments d’allaitement et des aléas liés à la mortalité périnatale. Des avancées dans les techniques d’élevage, notamment dans les domaines de l’alimentation et de la génétique, ont permis des améliorations assez rapides des performances des femelles laitières. La production laitière moyenne des 240 000 chèvres inscrites au contrôle laitier en 2010 était de 842 kg de lait sur une durée moyenne de lactation de 274 jours avec un taux protéique de 32,3 g/kg de lait et un taux butyreux de 37,0 g/kg de lait. Le plus intéressant à noter, c’est qu’en dix ans la production laitière annuelle au contrôle laitier a progressé de 90 kg, le taux protéique de 1,6 g/kg et le taux butyreux de 2,5 g/kg (Institut de l’Elevage 2012). La France est le premier producteur européen de lait de chèvre avec 30% du lait produit. Plus de 80% de ce lait est transformé en fromages. Même si la consommation présente quelques signes d’essoufflement actuellement, l’augmentation de la production de lait de chèvre depuis plus de trente ans et en conséquence celle des fromages a en général été bien absorbée par la demande, en progression malgré quelques périodes tendues. Ce résultat est dû notamment à de nouveaux produits de qualités rhéologique et organoleptique bien adaptées pour conquérir de nouveaux marchés, à l’utilisation de technologies avancées en matière fromagère et à la bonne image de ce fromage (produit festif et de qualité) auprès des consommateurs. Le secteur caprin en France a suivi l’évolution générale des productions animales : mécanisation du travail, simplification des techniques pour réduire le coût de production et pour améliorer l’efficacité du travail, augmentation rapide de la taille des unités de production. Plus de 35% de chèvres laitières appartiennent à des unités de plus de 350 têtes et la production est de plus en plus concentrée dans une région, le Poitou-Charentes, qui produit plus de 50% du lait de chèvre en France et en transforme encore plus. Bref, cette évolution et ces résultats, malgré un contexte qui tend à devenir de moins en moins favorable, s’expliquent par de multiples raisons, entre autres, la mise en place d’une filière bien organisée, des éleveurs motivés et le plus souvent passionnés par leur métier et une coopération étroite et efficace entre la recherche et le développement tant au niveau national que régional. Cette coopération exemplaire a débuté dès les années 1955-1965 avec des pionniers comme G. Ricordeau, à qui l’on doit la mise en évidence du gène sans corne expliquant le taux élevé d’infertilité en caprins, facteur qui a longtemps freiné le développement caprin (Ricordeau 2008) et J.-M. Corteel, qui a beaucoup travaillé sur la mise au point des techniques d’insémination artificielle (Leboeuf 2013). Ils ont su gagner la confiance des éleveurs, même parfois de petites unités. Ce lien s’est poursuivi et développé ensuite grâce à la création de la section caprine de l’Institut technique ovin et caprin (ITOVIC), mais aussi par des relations directes et personnelles entre chercheurs et responsables du développement ou par des réunions informelles autour de certains problèmes que rencontraient les éleveurs.Cette coopération a très bien résisté dans les années 1980, d’une part, aux nouvelles demandes des éleveurs qui donnaient la priorité aux questions socio-économiques suite à la première crise du prix du lait de chèvre en 1981 et, d’autre part, aux évolutions de la politique de l’INRA, qui face aux nouveaux enjeux scientifiques et technologiques, a été conduit à considérer comme moins prioritaire certaines recherches appliquées intéressant le développement. Ainsi, malgré l’évolution des problématiques scientifiques et des relations entre le monde de la recherche et du développement, mais aussi face au développement rapide de la recherche caprine dans les pays émergents, la recherche caprine en France est toujours très active. Un sondage bibliométrique montre que le nombre de publications avec «dairy goat» en mot-clé, de 250 à 300 par an dans les années 1980-1990, s’est accru nettement au début des années 2000 pour se situer actuellement vers les 700 publications par an. Au cours des dix dernières années, les pays qui ont le plus contribué à ces publications ont été la France, donc l’INRA, suivie par les USA, l’Italie et l’Espagne, eux-mêmes suivis par le Brésil, le Mexique et la Turquie. Ce dossier de la revue INRA Productions Animales a donc pour objectif d’illustrer le dynamisme des recherches menées en France sur les caprins, s’il était encore nécessaire de le faire. Le choix des six thèmes de recherche retenus pour constituer ce numéro n’a pas été aisé en raison du nombre de thèmes possibles. L’ambition de ce dossier n’étant pas d’être exhaustif, la rédaction de la revue et son comité se sont mis d’accord pour ne pas retenir de sujets dans les domaines où les publications ont déjà été nombreuses. C’est le cas, par exemple, de la traite des chèvres laitières (Le Du 1989, Marnet et al 2001), du polymorphisme de la caséine alpha chez les caprins (Grosclaude et al 1994, Manfredi et al 1995) ou encore de la reproduction caprine. INRA Production Animales a en effet déjà publié des articles exhaustifs sur la neuro-endocrinologie de la reproduction chez le caprin (Chemineau et Delgadillo 1994), sur le comportement sexuel de cette espèce (Fabre-Nys 2000), sur la production et la conservation de semence de bouc (Leboeuf et al 2003) et récemment sur la maîtrise de la reproduction de l’espèce caprine (Leboeuf et al 2008). Il a été proposé de sélectionner des thèmes novateurs ou riches en résultats récents, qui intéressent le développement de l’élevage caprin en France, mais aussi de portée internationale. Dans ces conditions, il a d’abord été retenu trois thèmes représentant des dimensions basiques de l’élevage : génétique, pathologie, alimentation avec des articles faisant le point sur les dernières avancées dans chaque secteur, et trois autres thèmes originaux et porteurs d’avenir, le pâturage des chèvres laitières hautes productrices, les apports de la modélisation pour comprendre le fonctionnement du troupeau de chèvres laitières et les techniques rationnelles d’élevage caprin en milieu tropical. Le premier article de Manfredi et Ådnøy (2012) sur la génétique des caprins laitiers, est un travail franco-norvégien illustrant la collaboration continue sur ce thème entre les deux pays depuis près de 50 ans. Il fait le point sur les études de génétique polygénique relatives à la production et à la composition du lait. Il traite de l’approche moléculaire qui démarre en caprins et surtout répond à la question d’actualité sur ce que nous pouvons attendre dans les années futures de la sélection génomique en caprins. Le deuxième article de Hoste et al (2012) sur la pathologie caprine, a réuni des spécialistes de l’INRA, des écoles vétérinaires, de l’Anses et de l’Institut de l’Elevage. Il fait le point sur les recherches en cours et leurs applications concernant diverses pathologies infectieuses d’actualité dans le secteur caprin. Ainsi il passe en revue les principales pathologies provoquées par les prions et les virus, par les agents bactériens et la question des parasites gastro-intestinaux. L’article évoque aussi le projet de la mise en place d’un observatoire des maladies caprines en France. Il se termine par une réflexion intéressante soulignant la proximité des agents pathogènes en ovins et caprins et les différences dans les processus morbides chez ces deux espèces. Il en conclut que des études originales sur caprins sont tout à fait fondamentales pour appréhender certains mécanismes pathogéniques. L’article suivant de Sauvant et al (2012) se propose d’actualiser les recommandations alimentaires des caprins publiées en 2007, pour répondre à une demande du développement. Les avancées dans ce domaine proviennent notamment d’une approche modélisée de la connaissance des nombreuxfacteurs de variation du poids vif, de la production laitière et de la composition de lait. Les lois de réponse plus précises aux apports d’aliments concentrés, les nouvelles lois de réponse concernant la sécrétion des acides gras du lait ainsi que les excrétions d’azote et de méthane, ainsi que les valeurs repères applicables sur le terrain concernant le comportement alimentaire, l’acidose et les besoins en eau sont les principales nouveautés. L’alimentation représente, rappelons-le, 70% en moyenne du prix de revient du litre de lait de chèvre. Parmi les trois articles plus spécifiques sur des sujets originaux, figure l’article de Lefrileux et al (2012) sur l’aptitude des chèvres hautes productrices de lait à valoriser les prairies temporaires au pâturage. Il répond à des demandes variées, notamment la demande sociétale pour une conduite d’élevage plus écologique. Or, peu d’information existe sur ce sujet, d’une part, en raison de la diminution de ce mode d’alimentation à cause des problèmes parasitaires rencontrés et, d’autre part, car la chèvre a la réputation d’être une mauvaise utilisatrice du pâturage et d’avoir un comportement très affirmé pour sélectionner son ingéré. Les auteurs montrent qu’il est possible d’obtenir des performances laitières de 1000 – 1100 kg de lait par an et par chèvre avec des régimes alimentaires où plus de 50% des besoins énergétiques sont couverts par le pâturage. L’étude du fonctionnement du troupeau caprin est un sujet qui a déjà été développé à l’INRA (Santucci et al 1994) mais, au cours de ces dernières années, elle a fait l’objet d’avancées importantes grâce à l’utilisation de la modélisation. L’article de Puillet et al (2012) présente un simulateur de fonctionnement du troupeau caprin laitier permettant de tenir compte de la variabilité individuelle des carrières animales et d’étudier comment les conduites de l’alimentation et de la reproduction mises en œuvre par l’éleveur, modulent les performances du troupeau. De tels outils sont appelés à l’avenir à avoir diverses applications au niveau du terrain pour les agents de développement, par exemple pour quantifier le risque biologique associé à certaines conduites d’élevage. Le Centre INRA des Antilles-Guyane travaille depuis plus de 50 ans sur l’amélioration des systèmes de production caprine en milieu tropical (Alexandre et al 1997). Alexandre et al (2012) présentent dans le dernier article de ce numéro une synthèse sur la situation de l’élevage caprin en zone tropicale. Rappelons que 95% des caprins vivent en milieu tropical. A travers leur grande expérience du sujet, ces auteurs proposent des voies d’amélioration très prometteuses grâce à l’apport d’intrants bien réfléchi techniquement et économiquement, à l’utilisation de l’effet mâle en reproduction et à une complémentation à base d’aliments non conventionnels. Les six articles de ce numéro ne doivent pas occulter les autres recherches sur les caprins effectuées par l’INRA ou d’autres organismes. Comme il n’est pas possible d’être exhaustif, citons simplement quelques exemples qui peuvent intéresser le développement : la maîtrise de la reproduction femelle sans utilisation d’hormones pour répondre aux cahiers des charges de certains produits caprins labellisés (Brice et al 2002) ; la monotraite, technique qui a priori séduit les éleveurs en permettant une réduction de charge de travail (Komara et Marnet 2009) ; les risques d’acidose en liaison avec le comportement alimentaire des chèvres laitières, trouble métabolique encore fréquent avec certainstypes de régimes et dont les conséquences économiques peuvent être importantes (Desnoyers et al 2009) ; l’évaluation des systèmes de production caprine (Bossis et al 2008, Toussaint et al 2009) sans oublier les travaux de technologie laitière réalisées par l’ITPLC sur le fromage de chèvre (Raynal-Ljutovac et al 2007a). Il faut noter aussi le début d’études sur le bien-être des caprins (Servière et Morand-Fehr 2012) et le besoin de travaux sur les lactations longues (14 - 20 mois),technique qui séduit de plus en plus d’éleveurs. Nous devons aussi signaler deux documents importants, l’un sur la qualité du lait de petits ruminants (Haenlein et al 2007) et l’autre sur la production et la qualité de la viande caprine (Mahgoub et al 2011) dans lesquels les travaux de recherches français sur l’influence des systèmes d’alimentation sur la qualité du lait de chèvre (Morand-Fehr et al 2007), sur la stabilité à la chaleur de ce lait (Raynal-Ljutovac et al 2007b) et sur la composition lipidique du chevreau (Morand-Fehr et al 2011) sont présentés. Il nous reste à souhaiter que la lecture de ce numéro apporte une somme d’informations originales à tous les lecteurs cherchant à prendre connaissance des dernières avancées de la recherche caprine et que la recherche caprine se maintienne et se développe à l’avenir en France pour répondre aux demandes de la filière, mais aussi en milieu tropical où les caprins jouent un rôle socio-économique essentiel pour certaines populations rurales.

Les connaissances acquises sur les ESST au cours des années passées ouvrent des perspectives dans la lutte contre ces maladies, tant pour soigner les malades atteints de la Maladie de Creutzfeldt-Jakob que pour maîtriser et prévenir les risques liés à ces agents pour la population humaine et les espèces animales.La question du diagnostic des ESST animales au laboratoire est discutée dans l’article de Lantier et al., ainsi que les développements en cours pour permettre le diagnostic avant la mort et la distinction des souches d’ESST les unes des autres avec des outils biochimiques. L’article de Barillet et al. donne une vue d’ensemble des travaux conduits depuis dix ans pour maîtriser voire éradiquer la tremblante dans la population ovine, en jouant sur la résistance génétique des ovins aux ESST conférée par le polymorphisme du gène PrP dans cette espèce. Il introduit aussi le programme national de lutte qui en a découlé et ses premiers résultats. L’article de Picard-Hagen et al. présente une étude clinique conduite sur une molécule à visée thérapeutique, et discute la méthode d’approche qui devrait être poursuivie pour ne tester sur des patients que les molécules pour lesquelles la concentration active anti- prion peut être obtenue dans les tissus cibles de la protéine prion pathogène, à des posologies non toxiques pour l’individu. Enfin, deux articles abordent la question cruciale de la destruction des farines animales à risque. La question posée est de savoir si on peut envisager une valorisation et une décontamination de ces sous-produits qui ne sont plus autorisés dans l’alimentation animale, avec des procédés simples et économiques, autrement qu’en les détruisant à un coût énergétique non négligeable. L’article de Tsiroulnikov et al. aborde la question par l’utilisation de microorganismes capables de se développer sur de tels substrats et détruire la protéine prion. L’article de Mouloungui et al. est pour sa part basé sur la valorisation des fractions lipidique et protéique des farines animales, respectivement pour la fabrication de biolubrifiants et additifs biocarburants, et de matériaux polymères.

En réponse à une attaque des plantes par un microorganisme pathogène, les LCBs (« sphingoïd Long Chain Bases ») participent à la mise en place d'une mort cellulaire programmée (PCD). Cependant, peu de connaissances existent sur les mécanismes de signalisation des LCBs chez les plantes. Dans ce contexte, les relations croisées entre calcium et ROS (Reactive Oxygen Species) dans la PCD induite par les LCBs ont été étudiées chez les cellules de tabac BY-2. Ainsi, le calcium cytosolique contrôlerait à la fois la PCD et une voie de défense basale impliquant les ROS, tandis que le calcium nucléaire contrôlerait uniquement la PCD. De plus, une phosphorylation des protéines 14-3-3 et des modifications de leurs protéines cibles ont été démontrées chez Arabidopsis thaliana en réponse aux LCBs. En parallèle, une perte d'interaction dépendante du calcium entre CPK3 et les 14-3-3s a été mise en évidence et CPK3 a été identifiée comme la protéine kinase responsable de la phosphorylation des 14-3-3s
LCBs (Long Chain Bases) are involved in Programmed Cell Death (PCD) induced during plant-microorganism interactions. However, little is known about the mechanisms involved in LCB signaling in plants. In the present work, study of crosstalks between calcium and ROS (Reactive Oxygen Species) in tobacco BY-2 cells showed that cytosolic calcium controls both PCD and basal defence processes involving ROS, whereas nuclear calcium only controls PCD. Moreover, LCBs induce 14-3-3 phosphorylation on serine 58 and modifications of 14-3-3 targets including CPK3 in Arabidopsis thaliana cells. Interestingly, the LCB treatment leads to a calcium-dependent disruption of the CPK3/14-3-3 complex. Finally, CPK3 was identified as a kinase able to phosphorylate 14-3-3s in response to LCBs

En cellules vivantes, les interactions dynamiques entre les protéines jouent un rôle clé dans la régulation de nombreuses voies de signalisation et événements biochimiques. C’est également le cas de la NADPH oxydase (NOX) des phagocytes, qui est une enzyme majeure du système immunitaire inné. Elle génère des anions superoxyde (O₂•⁻), précurseurs d’espèces réactives de l’oxygène (ROS), qui sont essentielles dans la lutte contre les infections microbiennes. La NADPH oxydase est un complexe protéique composé de six sous-unités ; deux protéines membranaires (NOX2 et p22phox) formant le centre catalytique, trois protéines cytosoliques (p67phox, p47phox et p40phox) et une petite GTPase Rac. Le mécanisme d’activation de la NADPH oxydase est basé sur l’assemblage de toutes les sous-unités cytosoliques avec les sousunités membranaire, où les interactions protéineprotéine jouent un rôle important. Un défaut d’activité de la NADPH oxydase cause une maladie granulomateuse septique chronique (CGD) caractérisée par des infections sévères et récurrentes. En revanche, des niveaux élevés de ROS contribuent aux maladies cardiovasculaires et neurodégénératives. Ainsi, l’activité de la NADPH oxydase doit être strictement régulée. Une meilleure compréhension de la machinerie de la NADPH oxydase au niveau moléculaire aidera à identifier les aspects clés de l’activité enzymatique et donc les potentielles cibles thérapeutiques. Le but de ma thèse était d’étudier l’état actif de la NADPH oxydase en utilisant des stratégies de microscopie à fluorescence en cellules vivantes. Pour détecter les interactions protéine-protéine, nous avons exploité le phénomène de transfert résonant d’énergie de type Förster (FRET) mesuré par imagerie de durée de fluorescence (FLIM). Étant donné que le phénomène de FRET a lieu uniquement entre des fluorophores proches spatialement (< 10 nm), il est approprié pour révéler les interactions à l’échelle nanométrique entre les sous-unités de la NOX étiquetées par des protéines fluorescentes (PFs) et il fournit également des informations sur la topologie du complexe enzymatique. Les approches de FRET-FLIM ont été réalisées soit avec des sous-unités séparées, soit avec une protéine de fusion chimérique appelée "Trimère". Le Trimère est composé des domaines essentiels des protéines cytosoliques p47phox, p67phox et Rac1, permettant une activité constitutive de la NADPH oxydase dans les cellules, sans avoir besoin d’un stimulant. Dans une première étape, nous avons travaillé avec les sous-unités individuelles étiquetés par les PFs dans les cellules de type fibroblastes ou dans des modèles de phagocytes. Nous avons comparé le PMA et l’acide arachidonique en tant qu’activateurs de la NADPH oxydase en termes de cinétique d’activation et de production de ROS. Les conditions expérimentales les plus convenables ont été explorées par la microscopie TIRF, qui permet d’exciter sélectivement des fluorophores situés près de la membrane plasmique et ainsi rend possible de suivre la formation du complexe actif de la NADPH oxydase en temps réel. Dans la deuxième partie de ma thèse, nous avons utilisé majoritairement le Trimère. Les expériences FRET-FLIM ont révélé que le Trimère forme des clusters dans la membrane plasmique. L’activité continue de la NADPH oxydase incité par le Trimère a été également examinée en termes de conséquences sur la physiologie des cellules vivantes. Nous avons montré que la production continue de ROS à long terme conduit à l’acidification du pH intracellulaire et déclenche l’apoptose
In living cells, dynamic interactions between proteins play a key role in regulating many signaling pathways and biochemical events. It is also the case of the phagocyte NADPH oxidase (NOX), a key enzyme of the innate immune system. It generates superoxide anions (O₂•⁻), precursors of reactive oxygen species (ROS), such as hydrogen peroxide or hydroxyl radical that are critical for host responses to microbial infections. The NADPH oxidase is a protein complex composed of six subunits; two membrane proteins (NOX2 and p22phox) forming the catalytic core, three cytosolic proteins (p67phox, p47phox and p40phox) and a small GTPase Rac. The sophisticated activation mechanism of the NADPH oxidase relies on the assembly of all cytosolic subunits with the membrane-bound components, whereby proteinprotein interactions play an important role. Lack of the NADPH oxidase activity leads to chronic granulomatous disease (CGD) characterized by severe and recurrent infections. On the other hand, enhanced levels of ROS contribute to cardiovascular and neurodegenerative diseases. Thus, the NADPH oxidase activity needs to be tightly regulated in order to maintain physiological levels of ROS. Understanding the NADPH oxidase machinery at the molecular level will help to identify the key aspects of its enzyme activity and thereby potential therapeutic targets. The aim of my PhD project was to investigate the active state of the NADPH oxidase in living cells using state of the art fluorescence microscopy strategies. To detect the protein-protein interactions Förster Resonance Energy Transfer (FRET) measured by fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) was a method of choice. As the FRET phenomenon occurs only between fluorophores in close proximity (< 10 nm), it is well-suited to reveal interactions of the NADPH oxidase subunits labeled by fluorescent proteins at nanoscale level, but also it provides information about the topology of the enzyme complex. FRET-FLIM was performed either with separated NOX subunits or with a chimeric fusion protein called “Trimera”. The Trimera is composed of the essential domains of the cytosolic proteins p47phox, p67phox and Rac1, enabling constitutive, robust NADPH oxidase activity in cells without the need of a stimulant. First, we worked with the individual FP-labeled cytosolic subunits in COSNOX cells (stably expressing NOX2/p22phox subunits) or macrophages and compared PMA and arachidonic acid as activators of the NADPH oxidase in terms of the activation kinetics and the total ROS production. By introducing mutations into the p47phox and p67phox subunits we were able to modulate the oxidase activity. The final validated working conditions were explored by TIRF microscopy, an imaging method allowing selective excitation of the fluorophores situated in the vicinity of the plasma membrane, and thus enabling to monitor the realtime formation of the active NADPH oxidase complex. We also focused on NOX2, the catalytic center of the NADPH oxidase that we labeled by FPs and prepared for further FRET-FLIM experiments aiming the investigation of NOX2/cytosolic subunits interactions. Second, we employed the Trimera that acts as a single activating protein of the NADPH oxidase. FRET-FLIM experiments revealed that theFP-Trimera forms clusters in the plasma membrane. The continuous long-term NOX activity elicited by the Trimera was also examined in terms of consequences on the physiology of living cells. We showed that the sustained ROS production leads to acidification of the intracellular pH and triggers apoptosis

Parallelement aux conditions pro-oxydantes generees par l'infection pulmonaire chronique, la malabsorption digestive peut engendrer un etat de malnutrition chez les patients atteints de mucoviscidose susceptible de contribuer a diminuer les defenses antioxydantes de l'organisme. L'etude clinique montre une peroxydation lipidique accrue chez ces patients, suggerant un desequilibre de la balance oxydant-antioxydant. Parmi les parametres evalues au cours de ce protocole, l'analyse discriminante souligne l'importance de deux composes antioxydants, le -carotene et le selenium par la voie de la glutathion peroxydase seleno-dependante. Bien que le statut selenie des patients atteints de mucoviscidose ne soit pas significativement different de celui des enfants temoins au debut de l'etude, la diminution de la selenemie observee sous placebo pour le groupe recevant le traitement dans l'ordre placebo/selenium indique un equilibre fragile et une insuffisance des apports nutritionnels. Inversement la supplementation en selenium a permis de diminuer la peroxydation lipidique au sein du groupe presentant simultanement une augmentation significative de la selenemie et de l'activite gpx-se plasmatique. La sensibilite des fibroblastes cutanes de patients atteints de mucoviscidose vis-a-vis d'un stress oxydatif est comparable a celle de fibroblastes cutanes de sujets temoins. L'etude de ces cellules ne montre pas de peroxydation lipidique accrue ni d'activite gpx-se modifiee par comparaison aux cellules temoin. Ces resultats suggerent que les variations observees in vivo concernant l'activite gpx-se ne sont pas liees a un probleme d'incorporation cellulaire. Le stress oxydatif observe dans la mucoviscidose semble resulter essentiellement d'un deficit nutritionnel; l'anomalie hereditaire, par le biais des secretions deshydratees, favorisant l'infection pulmonaire chronique. Les carences en antioxydants, secondaires a la malnutrition amplifient alors les effets deleteres des especes actives de l'oxygene

Données sur la réduction monoélectronique d'anthraquinones diversement substituées et dur la réactivité des radicaux anioniques avec l'oxygène en milieu aprotique. Etudes, aussi, des réductions mono- et bi-électroniques de la daunomycine

L'homéostasie énergétique se définit comme le maintien de l'équilibre entre les apports et les dépenses d'énergie. La régulation nerveuse de cet équilibre est principalement assurée par l'hypothalamus. Il existe dans cette structure des neurones spécialisés dont l'activité électrique est modifiée par des signaux nerveux, métaboliques et hormonaux.Nous avons travaillé sur la détection du glucose dans cette structure, qui permet l'élaboration d'une réponse adaptée en termes de prise alimentaire et de contrôle du métabolisme. Lors de cette détection, l'utilisation du glucose conduit à la formation d'Espèces Actives de l'Oxygène d'origine mitochondriale (mEAOs) par la chaîne respiratoire mitochondriale (CRM), constituant une signalisation redox indispensable aux réponses physiologiques. De récentes études in vitro (cultures de myoblastes, hépatocytes) ont par ailleurs mis en évidence le rôle de la dynamique mitochondriale, qui contrôle la morphologie des mitochondries par des mécanismes de fission et de fusion, sur la production de mEAOs induite par une hyperglycémie. Cette dernière déclenche la fission des mitochondries de façon concomitante à la production de mEAOs. En revanche, le blocage de la fission empêche la production de mEAOs lors de l'hyperglycémie dans ces cultures. Ces études suggéraient donc que la fission soit déclenchée par l'hyperglycémie et permette alors la production de mEAOs. Mon projet de thèse a consisté à déterminer l'implication de la dynamique mitochondriale dans la signalisation mEAOs lors de la détection hypothalamique du glucose. Nos résultats nous ont permis de mettre en évidence, dans un premier temps, un adressage de la protéine de fission DRP1 à la mitochondrie dans l'hypothalamus lors d'une hyperglycémie cérébrale, évènement nécessaire au déclenchement de la fragmentation des mitochondries. Cette fragmentation est confirmée en imagerie où l'analyse morphologique montre des mitochondries plus petites, plus sphériques et moins allongées que celles des témoins. Dans un deuxième temps, nous avons déterminé l'implication de cette fission mitochondriale dans la détection hypothalamique du glucose. Son importance a pu être évaluée en bloquant la fission des mitochondries par l'inhibition de l'expression de la protéine de fission DRP1 spécifiquement dans le VMH, par interférence ARN. Cette stratégie nous a permis d'obtenir une inhibition de l'expression de DRP1 de près de 80%, 72h après l'injection. Cette inhibition est localisée au VMH et a pour conséquence une élongation des mitochondries qui présente un réseau mitochondrial plus filamenteux. L'étude du phénotype des animaux a mis en évidence une hyperphagie associée à l'inhibition de la fission mitochondriale dans le VMH. Cette hyperphagie n'entraine cependant aucune modification du poids corporel. Ceci suggère une augmentation des dépenses énergétiques chez ces animaux. De plus, ils présentent une perte de sensibilité hypothalamique au glucose qui conduit à un défaut du contrôle nerveux de la sécrétion d'insuline, ainsi qu'à une perte de l'effet satiétogène du glucose lors d'un test de réalimentation. Nous montrons que cette perte de sensibilité au glucose est due à un défaut de production hypothalamique des mEAOs en réponse au glucose, production qui est nécessaire à la signalisation responsable des réponses effectrices. Ce défaut de production de mEAOs est associé à un dysfonctionnement de la CRM. L'ensemble de ce travail permet donc de montrer pour la première fois, in vivo, que la fission mitochondriale est indispensable à la production hypothalamique de mEAOs lors d'une hyperglycémie cérébrale. Cette production est nécessaire au déclenchement du contrôle nerveux permettant d'une part la sécrétion d'insuline et d'autre part le rassasiement induit par le glucose intra-hypothalamique.

La mitochondrie est un des sites majeurs de la production d'espèces actives de l'oxygène (EAOs). Les EAOs participent au contrôle du devenir cellulaire et agissent comme de véritables seconds messagers. Le but de notre travail a été de démontrer l'implication des EAOs mitochondriales dans le contrôle du développement du tissu adipeux blanc. A l'aide d'approches pharmacologiques, nous avons démontré que les EAOs mitochondriales contrôlent la prolifération des précurseurs adipocytaires ainsi que leur différenciation en adipocytes. Le facteur de transcription CHOP-10 est une cible critique des EAOs mitochondriales et pourrait jouer un rôle clé dans l'inhibition de la différenciation. Cette voie de signalisation EAOs mitochondriales/CHOP-10 est en partie responsable des effets de l'hypoxie sur la différenciation adipocytaire. Ces résultats démontrent que la production d'EAOs mitochondriales doit être considérée comme un élément de contrôle dans le développement du tissu adipeux blanc
Mitochondria are the main site of reactive oxygen species (ROS) generation. When moderately produced, they function as physiological signaling molecules. The present study therefore tested the implication of mitochondrial ROS in the control of white adipose tissue development. Pharmacological manipulations of mitochondrial ROS generation demonstrate that they negatively control preadipocyte proliferation and also their differentiation into adipocytes. Moreover, the transcription factor CHOP-10 is a specific target of mitochondrial ROS and could be responsible for their effects on adipocyte differentiation. This signaling pathway involving mitochondrial ROS and CHOP-10 triggers hypoxia dependent effects on adipocyte differentiation. Taken together, these data demonstrate that mitochondrial ROS should be considered as antiadipogenic signaling molecules

L'insuline joue un rôle clé dans le contrôle nerveux de l'homéostasie énergétique, notamment en agissant au niveau de l'hypothalamus pour réduire la prise alimentaire. Le rôle crucial des espèces actives de l'oxygène (EAOs) dans le contrôle nerveux de la balance énergétique et dans la signalisation de l'insuline commence à émerger. Cependant, leur implication dans l'effet anorexigène de l'insuline restait à déterminer. L'objectif de notre travail a été d'évaluer, chez la souris, le rôle joué par les EAOs dans l'action anorexigène de l'insuline. Nos résultats montrent que l'injection intra-cérébro-ventriculaire (3ème ventricule) d'insuline (2. 4nM) induit dans l'hypothalamus 1) une élévation de la quantité d'EAOs (+36% en 15min), 2) une inhibition de la respiration mitochondriale (-50/60% en 15min), et 3) une inhibition de la prise alimentaire sur 24h. Un prétraitement avec un antioxydant, des inhibiteurs de la NADPH oxydase (NOX), ou un agent découplant de la chaîne respiratoire mitochondriale supprime l'ensemble des effets de l'insuline. Ces résultats démontrent l'implication des EAOs dans l'action hypothalamique de l'insuline, notamment celles dérivées de la NOX. Au final, nous montrons que le niveau de prise alimentaire est corrélé au niveau hypothalamique d'EAOs et au flux respiratoire mitochondrial. .
In addition to its peripheral hypoglycaemic action, insulin plays an important role in the hypothalamic control of energy balance, especially by reducing food intake. Emerging data point out a pivotal role for reactive oxygen species (ROS) in the energy homeostasis regulation and insulin signaling, but their involvement in the anorexigenic insulin effect was not determined yet. The main objective of our work was to investigate the contribution of hypothalamic ROS in the regulation of feeding behaviour by insulin in mice. Our results show that the intra-cerebro-ventricular injection (3rd ventricle) of insulin at a physiological concentration (2. 4nM) induces within the hypothalamus 1) a transient elevation of ROS level (+36%, at 15min), 2) an inhibition of mitochondrial respiration (-50/60% in 15min) and 3) a 24h-food intake inhibition. A pretreatment with an antioxidant, two NADPH oxidase (NOX) inhibitors, or a mitochondrial respiratory chain (MRC) uncoupler suppresses insulin's effects. These results demonstrate the involvement of ROS in the hypothalamic insulin action, especially ROS derived from NOX. .

Dans l'hypothese de l'implication des especes actives de l'oxygene (eao) dans les mecanismes de la cancerogenese, le but de ce travail est d'etudier l'effet protecteur de la vitamine a sur la phase de promotion tumorale hepatique et vis-a-vis d'une agression oxydante cellulaire. Une etude dose-reponse entre l'apport nutritionnel en vitamine a et l'expression de marqueurs precoces du developpement de foyers preneoplasiques dans le foie a permis la mise en evidence d'un effet protecteur de la vitamine a specifiquement sur la phase de promotion tumorale. Des etudes sur fibroblastes en culture ont ete realisees dans le but d'etudier l'effet des eao dans la proliferation cellulaire. En fonction de l'intensite de l'agression oxydante extracellulaire, les resultats mettent en evidence un effet biphasique. A faibles concentrations, les eao sont mitogenes tandis qu'a fortes concentrations, ils sont cytotoxiques. Parallelement a l'augmentation de l'apport nutritionnel en vitamine a chez le rat, le taux de vitamine a dans les fractions hepatiques cellulaires (hepatocytes) et subcellulaires augmente tandis que le taux de vitamine e diminue. Dans nos conditions experimentales, cette diminution pourrait expliquer la sensibilite accrue des hepatocytes isoles a la peroxydation lipidique initiee par les composes organohalogenes lorsque leur taux de vitamine a augmente

Le tissu adipeux (TA) est connu pour sa plasticité puisqu'il est capable de s'hypertrophier ou de s'atrophier, en fonction de la situation métabolique de l'individu. Cette plasticité est liée au fait que le TA joue un double rôle dans le maintien de la balance énergétique : il est à la fois i) réserve d'énergie mobilisable (adipocytes blancs) mais également ii) consommateur d'énergie via la thermogénèse (adipocytes bruns, adipocytes beiges). En raison de l'évolution croissante des maladies métaboliques dites de surcharge dans lesquelles ce TA va s'hypertrophier, la majorité des études abordent cette notion de plasticité à l'échelle cellulaire, et se focalise ainsi sur les adipocytes (prolifération, différenciation, activité) et les autres populations cellulaires résidant dans le TA, capables d'interagir avec eux. En revanche, il y a très peu d'études sur cette plasticité à l'échelle tissulaire. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée i) à l'organisation tissulaire d'un dépôt de TA blanc (dépôt sous-cutané inguinal) et ii) les conséquences d'une ablation massive du TA blanc. L'ensemble de ce travail a été réalisé chez la souris.A l'aide de l'imagerie 3D sur tissu entier, nous montrons que ce dépôt est hétérogène : il est composé d'une partie dans laquelle il est possible de segmenter des entités fonctionnelles (lobules ?), située au cœur du dépôt, et d'une partie non segmentable, située à la périphérie du dépôt. Cette hétérogénéité structurale est associée à une hétérogénéité fonctionnelle : les deux régions se distinguent en termes de morphologie adipocytaire et de pattern d'expression génique. De plus, seule la partie segmentable répond à la mise au froid des animaux par une up-régulation du niveau d'expression d'Ucp1 et d'autres gènes marqueurs du " brunissement ". Parallèlement à cela, nous montrons que selon la souche de souris (C57bl6 et MRL), la réponse du TA inguinal à une ablation partielle n'est pas la même : chez la souris MRL (rare mammifère capable de régénération), ce dépôt adipeux est capable de régénérer, ce qui n'est pas le cas chez la souris C57Bl/6. La régénération est inhibée chez la souris MRL par un traitement avec un agoniste des récepteurs aux opioïdes (tramadol) alors qu'elle peut être induite chez la souris C57Bl/6 par un antagoniste de ces récepteurs (naloxone). Cette régénération est dépendante d'une forte et intense production d'espèces actives de l'oxygène par les granulocytes. L'utilisation de souris invalidées pour le récepteur mu démontre l'implication de cette sous-famille de récepteurs. Enfin, cet effet des opioïdes est majoritairement le fait des cellules immunitaires, et plus particulièrement les granulocytes. Ces données mettent en exergue une nouvelle vision du TA blanc sous - cutané, qui ne doit pas être considéré comme un tissu inerte mais bel et bien comme un tissu hétérogène complexe (structurellement et fonctionnellement) pouvant être capable de régénération
Adipose tissue (AT) is very plastic tissue. During metabolic disease, it would be overdeveloped or atrophy. It is due to the fact that AT is i) energy storage thanks to white adipocyte and ii) energy consumer thanks to brown or brite adipocyte. The cellular composition is very well studied (adipocytes activity, proliferation, differenciation, link between AT stromal cells / adipocytes) but the tissue organization of AT is not known. During my thesis work, we study the i) tissular organization of white AT and ii) AT response after massive removal of white AT. Mice are used for this work. In the first step, our 3 dimensional imaging of white AT shows that AT is heterogeneous tissue: AT has 2 components: segmentable area, in the AT core and non-segmentable area, in the AT periphery. This structural heterogeneity is correlated with functional heterogeneity because segementable area differs to non-segmentable area from adipocyte shape and pattern genic expression. Furthermore, only segmentable area can be respond to cold exposure by Ucp1 up-regulation and browning genes markers. In the second step, massive ablation of subcutaneous white AT is performed on two mice strains: C57Bl/6 and MRL (known to be able to regenerate). MRL mice inguinal AT regenerate, unlike inguinal AT of C57Bl/6 mice. The use of antagonist of opioid receptor (naloxone) treatment leads regeneration AT in C57Bl/6. In opposite, opioid receptor agonist (tramadol) treatment in MRL mice inhibits AT regeneration. AT regeneration is dependant of burst oxydatif production by granulocytes. The use of the receptor knock down mice highlights that is the only receptor is involved in AT regeneration. More precisely, opioids effects are mediated by receptor on granulocyte immune cells