Academic literature on the topic 'Foie – Physiopathologie – Modèles animaux'


 
 
 
 La transgenèse animale a été réalisée avec succès pour la première fois il y a 17 ans. De nombreuses utilisations de cette technique existent pour la recherche fondamentale. Elles consistent à ajouter, à inactiver ou à remplacer spécifiquement des gènes dans les génomes des animaux. Ces expériences apportent une moisson d’informations incomparables sur le fonctionnement du génome et sur les mécanismes de régulation des fonctions biologiques. De nombreux modèles animaux sont également obtenus pour l’étude de maladies humaines. La production de protéines recombinantes dans le lait d’animaux transgéniques est en passe de devenir une réalité industrielle. Le transfert de certains organes (coeur, rein, poumon...) et cellules (pancréas, foie) de porcs transgéniques à l’espèce humaine est un objectif qui ne paraît plus inaccessible. Les applications de la transgenèse pour l’amélioration des productions animales sont encore à peu près inexistantes. Elles se cantonnent essentiellement à l’obtention de modèles pour des études de gènes et de fonctions biologiques particulières. La difficulté et le coût de la transgenèse chez les animaux domestiques sont une des causes essentielles de la lenteur des applications dans ce domaine. Toutefois, le transfert de gène dans des cellules foetales cultivées suivi de leur transfert dans des ovocytes énucléés devrait contribuer grandement à améliorer cette situation. La transgenèse appliquée directement aux animaux d’élevage pour obtenir de nouvelles lignées ayant des caractéristiques génétiques intéressantes a toutes les chances de s’imposer dans les années qui viennent. La transgenèse ne saurait toutefois se substituer aux autres techniques (sélection génétique, vaccination, maîtrise de la reproduction...) qui elles-mêmes font de rapides progrès pour améliorer la production animale. La transgenèse doit plutôt être considérée comme une technique supplémentaire pour améliorer les productions animales.
 
 
 

Les investissements mis en place par l’INRA pour aborder l’étude des Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles (EST) dans les populations animales, de ferme ou en conditions expérimentales, sont décrits : laboratoire de génotypage du gène PrP à grande échelle, domaine expérimental de Langlade où sont suivis des ovins soumis à une tremblante naturelle, très grande animalerie protégée (Installations Nationales PRotégées pour l’étude des Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles « INPREST ») pour les gros animaux de ferme, bergerie protégée de l’Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), animaleries rongeurs protégées sur les sites INRA de Nouzilly et Jouy-en-Josas, et de Toulouse (ENVT). Cet ensemble d’investissements donne aux scientifiques les moyens de mener à bien leurs investigations sur la physiopathologie des EST animales, les déterminants génétiques de la sensibilité/résistance à ces pathologies, la nature de l’agent pathogène et notamment sa variabilité, ainsi que sur l’évaluation des risques et le diagnostic.


 
 
 
 L’administration d’hormone de croissance bovine recombinante (rbGH) accroît la production laitière de 2 à 6 kg/j, de façon variable selon l’âge des vaches, leur stade de lactation et leur état nutritionnel, la dose de GH injectée et la forme de présentation de l’hormone. Les effets sur la composition du lait et les réserves corporelles dépendent de la durée des expériences et de la nature des rations distribuées. La GH stimule l’activité et/ou la durée de vie des cellules sécrétrices mammaires, probablement par l’intermédiaire de l’IGF-1 produit par le foie et/ou la glande mammaire. Simultanément, la GH oriente le métabolisme du tissu adipeux et du muscle vers une mobilisation et une oxydation accrues des acides gras, et une épargne du glucose. L’administration de rbGH a peu d’effets directs sur la fonction de reproduction, mais tend indirectement à la retarder, lorsqu’elle est initiée avant la fécondation, en raison de la diminution transitoire du bilan énergétique des vaches.
 L’aptitude du lait à la transformation ne semble pas être modifiée par l’administration de rbGH, ni l’élévation de la sécrétion d’IGF-1 dans le lait entraîner de risque pour le consommateur. La GH pourrait stimuler les réponses immunitaires des animaux, et de ce fait accroître le nombre de cellules dans le lait. La tendance à augmenter l’incidence des mammites semble par contre résulter indirectement de l’élévation de la production laitière. La GH à très forte concentration peut stimuler la production virale dans certains modèles "in vitro" chez les espèces monogastriques, mais il n’existe pour l’instant que très peu de données chez les ruminants laitiers. Par ailleurs, la vitesse d’élimination des xénobiotiques (antibiotiques...) par le foie pourrait être diminuée.
 Une éventuelle utilisation commerciale de la rbGH diminuerait l’efficacité (ou augmenterait le coût) de l’amélioration génétique, et serait d’un intérêt économique limité pour les éleveurs placés dans un système de quotas laitiers. Toutefois, son utilisation dans des pays tiers sans quotas pourrait diminuer le coût de production du lait et accroître la compétition sur le marché international des produits laitiers, malgré les risques de dégradation qui pèseraient alors sur l’image de ces produits pour les consommateurs.
 
 
 

La tyrosinémie héréditaire de type 1 (TH1) est un désordre autosomique récessif causé par la déficience en fumarylacétoacétate hydrolase (FAH), la dernière enzyme du sentier catabolique de la tyrosine. Cette maladie métabolique sévère est caractérisée principalement par des dysfonctions hépatiques et rénales, dues à l’accumulation de métabolites toxiques. Par ailleurs, les dommages créés au niveau du foie peuvent mener jusqu’au développement d’un carcinome hépatocellulaire (CHC). Le seul traitement disponible est un apport quotidien en NTBC combiné avec une diète restrictive faible en tyrosine et phénylalanine. Alors que ce traitement augmente l’espérance de vie des patients, le risque de développer un CHC demeure. Les objectifs généraux du travail sont de définir les variations physiopathologiques du phénotype de la TH1 ainsi que les mécanismes moléculaires impliqués dans la transformation cellulaire et la progression de la dysfonction hépatique dans un modèle murin. Des souris fah-/- ont été soumises à une interruption du NTBC afin d’étudier l’implication des voies de signalisation à différentes étapes de la maladie. Le retrait du NTBC induit une dégénérescence des conditions physiologiques générales. L’analyse histologique a dévoilé une distorsion de la morphologie du foie avec des lésions hépatocellulaires accompagnées d’inflammation et de nodules stéatosiques. Les résultats d’immunobuvardage ont démontré une modulation progressive et chronique des voies de signalisation en réponse au stress et liées à la survie et la prolifération cellulaire. À ce stade, aucun cancer n’a été diagnostiqué, mais une importante activation des voies de signalisation du réticulum endoplasmique a été démontrée durant la progression de la TH1. Cette modulation peut jouer un rôle central lors de la dégénération des cellules hépatiques en créant un microenvironnement propice à l’éventuelle croissance et invasion du CHC.<br>Hereditary tyrosinemia type 1 (HT1) is an autosomal recessive disorder caused by deficiency of fumarylacetoacetate hydrolase (FAH), the last enzyme of the tyrosine catabolic pathway. This severe metabolic disease is mainly caracterized by liver and kidney dysfuntion, due to the accumulation of toxic metabolites. Moreover, injuries inflicted on the liver could lead to the development of hepatocellular carcinoma (HCC). Actually, the only treatment is a daily intake of NTBC combined with a restrictive diet low in tyrosine and phenylalanine. While this treatment increases the life expectancy of patients, the risk of developing HCC remains. The general objectives of this work are to determine the pathophysiological changes of the HT1 phenotype and the molecular mechanisms involved in cell transformation and progression of liver dysfunction in a mouse model. fah-/- mice were subjected to NTBC withdrawal to investigate the signaling pathways involved in various stages of the disease. The interruption of NTBC induced a degeneration of general physiological conditions. Histological analysis revealed a distortion of the liver’s morphology with hepatocellular lesions, inflammation and steatotic nodules. Western blotting results have shown a chronic and progressive modulation of signaling pathways related to cell survival and proliferation in response to stress. At this point, no cancer has been diagnosed, but a significant activation of the endoplasmic reticulum signaling pathways has been demonstrated during the progression of TH1. This modulation may play a central role in the degeneration of liver cells by creating a microenvironment suitable for future HCC growth and invasion.

La mort des hépatocytes est un des éléments initiateurs de la progression des maladies hépatiques par l’induction de processus inflammatoires et de régénération. Ces événements, bénéfiques à court terme pour le rétablissement de l’homéostasie hépatique sont parfois dérégulés et peuvent conduire au développement de la fibrose, de la cirrhose, voire d’un carcinome hépatocellulaire. Ainsi, les voies conduisant à la mort des hépatocytes et leur blocage comme une potentielle approche thérapeutique sont aujourd’hui étudiées. Les cellules de l’immunité innée et acquise sont responsables de l’induction ou de l’amplification de cette hépatolyse, principalement via l’expression et la libération de ligands de mort appartenant à la superfamille du TNF-α, dont TNF-α, FasL et TRAIL. Des travaux suggèrent le rôle des protéines RIPK1 et PARP1/2 dans l’induction de l’hépatolyse dans l’hépatite induite par la Concanavaline A (ConA) chez la souris. Par l’utilisation de modèles chimiques et génétiques, nous avons étudié l’implication de ces protéines dans le processus de mort des hépatocytes.Tout d’abord, nous nous sommes intéressés au double rôle de la protéine RIPK1 dans le contrôle de la vie et la mort de l’hépatocyte. En bloquant son activité kinase nous avons confirmé son rôle dans l’induction de l’hépatolyse dans l’hépatite induite par la ConA. Cependant, en utilisant des souris conditionnellement déficientes pour RIPK1 dans les cellules parenchymateuses hépatiques (LPC) (Ripk1LPC-KO) nous avons révélé sa fonction nécessaire à la survie des hépatocytes et au maintien de l’homéostasie hépatique au cours de l’hépatite. Ces travaux démontrent que l’absence de RIPK1 sensibilise les hépatocytes à l’apoptose induite par le TNF-α en déstabilisant la protéine TRAF2. Ainsi RIPK1 joue un rôle clef dans la protection des hépatocytes au cours des hépatites induites par la ConA, le lipopolysaccharide (LPS), les motifs CpG ou induite par une co-administration d’IFN--γ et de TRAIL recombinantes. De plus, nous avons mis en évidence que RIPK1 protège partiellement de l’hépatolyse et de l’hépatite induite par l’activation de Fas. Enfin, nous avons montré que l’absence de la protéine PARP2 conduisait à une diminution du nombre de NKT invariants systémiques, dont hépatiques, conduisant à une inhibition de la mort des hépatocytes induite par l’administration de ConA. Ces travaux ont permis de préciser le rôle de RIPK1 et de PARP2 dans les hépatites aiguës. La capacité de RIPK1 à contrôler la mort et la survie de la cellule suggère son implication au cours des hépatites chroniques et ouvre la porte à son investigation dans les maladies hépatiques humaines<br>Hepatocyte death is a starting point of liver disease progression by promoting inflammatory and regenerative processes. These events are beneficial at the beginning of the pathology for the restoration of hepatic homeostasis. However when they are unregulated, they lead to the development of fibrosis, cirrhosis or hepatocellular carcinoma. Thus, it is important to study the signaling pathways leading to the hepatocyte death as their inhibition is a potential therapeutic approach to reduce liver diseases progression. Innate and acquired immune cells play key roles in the induction or amplification of hepatolysis, mainly mediated by expression and release of death ligands belonging to the TNF-superfamily including TNF-α, FasL and TRAIL. Some studies had already suggested the role of RIPK1 and PARP1/2 proteins in the induction of hepatocyte death during hepatitis induced by Concanavalin A (ConA) in mice. Through chemical and genetic approaches, we studied the role of these proteins in the hepatocyte death process during hepatitis. First, we were interested in the dual role of RIPK1 protein that controls the cell fate by promotingsurvival or death. By blocking its kinase activity, we confirme its role in the induction of liver injury induced by ConA. However, using specific conditional mice deficient in RIPK1 only in liver parenchymal cells (LPC) (Ripk1LPC-KO), we reveale its necessary function in the protection of hepatocyte during hepatitis. These works demonstrate that deletion of RIPK1 sensitizes hepatocytes to TNF-α-induced apoptosis by TRAF2 destabilization. Thus RIPK1 plays a key role in the protection of hepatocytes during hepatitis induced by ConA, lipopolysaccharide (LPS), DNA-CpG, or recombinant IFN-γ and TRAIL co-administration. In addition, we demonstrate that RIPK1 partially protects from hepatitis and hepatocyte death induced by the activation of Fas. Finally, we showe that PARP2 deficiency leads to a systemic decrease of the number of the invariant NKT-subpopulation of lymphocytes, including in the liver, which prevente hepatocyte death during ConA hepatitis. To conclude, this work helps to clarify the roles of RIPK1 and PARP2 during acute hepatitis. The ability of RIPK1 to control hepatocyte death and survival suggests its involvement during chronic hepatitis and opens the door to its investigation into human liver diseases

L'evaluation quantitative non-invasive des cytolyses hepatiques chez le mouton a ete faite en se fondant sur les principaux parametres de disposition de la glutathion s-transferase (gst), de la glutamate deshydrogenase (gld) et de l'asparate aminotransferase (asat) apres leur liberation par le foie. Apres administration de deux doses d'un homogenat de foie homologue a 6 brebis les valeurs obtenues pour gst, gld et asat etaient: clairance= 0,26 0,08 ; 0,034 0,017 et 0,048 0,017 ml. Kg#-#1. Min#-#1 ; volume de distribution= 44 22 ; 35 19 et 53 19 ml. Kg#-#1 ; temps de demi-vie= 335 116 ; 657 81 et 3038 2143 min. Les activites dans les foies de mouton (n= 10) etaient: gst= 71,4 37,1 ; gld= 113,7 38,7 et asat= 72,9 54,3 u. G#-#1. A partir des aires sous les courbes activite enzymatique =f(temps), des equations moyennes sont proposes pour quantifier les lesions hepatiques en equivalent de masse de parenchyme (q) detruit: q (g. Kg#-#1) = auc (u. 1#-#1. Min#-#1) x respectivement: 3,64. 10#-#6 pour gst ; 0,25. 10#-#6 pour gld et 0,66. 10#-#6 pour asat. Apres administration de 0,025 ; 0,05 ; 0,10 et 0,20 ml. Kg#-#1 de tetrachlorure de carbone, il a ete observe: 1) des fortes variations inter-individuelles particulierement aux doses faibles ; 2) qu'il existe une relation dose-quantite de foie detruit ; 3) que les evaluations faites avec les trois enzymes donnent des resultats tres voisins et 4) que la dose de 0,10 ml. Kg#-#1 a determine des lesions liberant des enzymes equivalent a la destruction de 1,5 a 2 g. Kg#-#1 de parenchyme hepatique. Des essais similaires chez des moutons atteints de fasciolose, de cetose subclinique ou traites par le phenobarbital n'ont determine que des variations d'activite tres faibles ou nulles et n'ont pas permis d'evaluation quantitative

La ligne directrice de nos expériences a été l'hypothèse que l'apparition et/ou la persistance des fluctuations de longue durée entre les états silencieux et actifs dans les réseaux néocorticaux et une excitabilité neuronale modifiée sont les facteurs principaux de l'épileptogenèse, menant aux crises d’épilepsie avec expression comportementale. Nous avons testé cette hypothèse dans deux modèles expérimentaux différents. La déafférentation corticale chronique a essayé de répliquer la déafférentation physiologique du neocortex observée pendant le sommeil à ondes lentes. Dans ces conditions, caractérisées par une diminution de la pression synaptique et par une incidence augmentée de périodes silencieuses dans le système cortico-thalamique, le processus de plasticité homéostatique augmente l’excitabilité neuronale. Par conséquent, le cortex a oscillé entre des périodes actives et silencieuses et, également, a développé des activités hyper-synchrones, s'étendant de l’hyperexcitabilité cellulaire à l'épileptogenèse focale et à des crises épileptiques généralisées. Le modèle de stimulation sous-liminale chronique (« kindling ») du cortex cérébral a été employé afin d'imposer au réseau cortical une charge synaptique supérieure à celle existante pendant les états actifs naturels - état de veille ou sommeil paradoxal (REM). Dans ces conditions un mécanisme différent de plasticité qui s’est exprimé dans le système thalamo-corticale a imposé pour des longues périodes de temps des oscillations continuelles entre les époques actives et silencieuses, que nous avons appelées des activités paroxysmiques persistantes. Indépendamment du mécanisme sous-jacent de l'épileptogenèse les crises d’épilepsie ont montré certaines caractéristiques similaires : une altération dans l’excitabilité neuronale mise en évidence par une incidence accrue des décharges neuronales de type bouffée, une tendance constante vers la généralisation, une propagation de plus en plus rapide, une synchronie augmentée au cours du temps, et une modulation par les états de vigilance (facilitation pendant le sommeil à ondes lentes et barrage pendant le sommeil REM). Les états silencieux, hyper-polarisés, de neurones corticaux favorisent l'apparition des bouffées de potentiels d’action en réponse aux événements synaptiques, et l'influence post-synaptique d'une bouffée de potentiels d’action est beaucoup plus importante par rapport à l’impacte d’un seul potentiel d’action. Nous avons également apporté des évidences que les neurones néocorticaux de type FRB sont capables à répondre avec des bouffées de potentiels d’action pendant les phases hyper-polarisées de l'oscillation lente, propriété qui peut jouer un rôle très important dans l’analyse de l’information dans le cerveau normal et dans l'épileptogenèse. Finalement, nous avons rapporté un troisième mécanisme de plasticité dans les réseaux corticaux après les crises d’épilepsie - une diminution d’amplitude des potentiels post-synaptiques excitatrices évoquées par la stimulation corticale après les crises - qui peut être un des facteurs responsables des déficits comportementaux observés chez les patients épileptiques. Nous concluons que la transition incessante entre des états actifs et silencieux dans les circuits cortico-thalamiques induits par disfacilitation (sommeil à ondes lentes), déafférentation corticale (épisodes ictales à 4-Hz) ou par une stimulation sous-liminale chronique (activités paroxysmiques persistantes) crée des circonstances favorables pour le développement de l'épileptogenèse. En plus, l'augmentation de l’incidence des bouffées de potentiels d’actions induisant une excitation post-synaptique anormalement forte, change l'équilibre entre l'excitation et l'inhibition vers une supra-excitation menant a l’apparition des crises d’épilepsie.<br>The guiding line in our experiments was the hypothesis that the occurrence and / or the persistence of long-lasting fluctuations between silent and active states in the neocortical networks, together with a modified neuronal excitability are the key factors of epileptogenesis, leading to behavioral seizures. We addressed this hypothesis in two different experimental models. The chronic cortical deafferentation replicated the physiological deafferentation of the neocortex observed during slow-wave sleep (SWS). Under these conditions of decreased synaptic input and increased incidence of silent periods in the corticothalamic system the process of homeostatic plasticity up-regulated cortical cellular and network mechanisms and leaded to an increased excitability. Therefore, the deafferented cortex was able to oscillate between active and silent epochs for long periods of time and, furthermore, to develop highly synchronized activities, ranging from cellular hyperexcitability to focal epileptogenesis and generalized seizures. The kindling model was used in order to impose to the cortical network a synaptic drive superior to the one naturally occurring during the active states - wake or rapid eye movements (REM) sleep. Under these conditions a different plasticity mechanism occurring in the thalamo-cortical system imposed long-lasting oscillatory pattern between active and silent epochs, which we called outlasting activities. Independently of the mechanism of epileptogenesis seizures showed some analogous characteristics: alteration of the neuronal firing pattern with increased bursts probability, a constant tendency toward generalization, faster propagation and increased synchrony over the time, and modulation by the state of vigilance (overt during SWS and completely abolished during REM sleep). Silent, hyperpolarized, states of cortical neurons favor the induction of burst firing in response to depolarizing inputs, and the postsynaptic influence of a burst is much stronger as compared to a single spike. Furthermore, we brought evidences that a particular type of neocortical neurons - fast rhythmic bursting (FRB) class - is capable to consistently respond with bursts during the hyperpolarized phase of the slow oscillation, fact that may play a very important role in both normal brain processing and in epileptogenesis. Finally, we reported a third plastic mechanism in the cortical network following seizures - a decreasing amplitude of cortically evoked excitatory post-synaptic potentials (EPSP) following seizures - which may be one of the factors responsible for the behavioral deficits observed in patients with epilepsy. We conclude that incessant transitions between active and silent states in cortico-thalamic circuits induced either by disfacilitation (sleep), cortical deafferentation (4-Hz ictal episodes) and by kindling (outlasting activities) create favorable circumstances for epileptogenesis. The increase in burst-firing, which further induce abnormally strong postsynaptic excitation, shifts the balance of excitation and inhibition toward overexcitation leading to the onset of seizures.

Plusieurs modèles animaux d'hyper-résorption osseuse ont été étudiés : modèle du rat orchidectomisé (ORX), modèle murin de myélome (5T2MM) combiné ou non à une ovariectomie (OVX). Nous avons évalué la performance et la sensibilité de différentes méthodes d'étude de la perte osseuse, et caractérisé la physiopathologie de l'hyper-résorption. Des mesures densitométriques (DXA) du contenu minéral osseux (CMO) d'os de rats contrôles, ont été obtenues avec une bonne reproductibilité et une bonne exactitude sur 3 générations de densitomètres, avec cependant une influence du poids de l'os sur le CMO. Des mesures de CMO, effectuées sur des os de rats ORX et ORX traités par bisphosphonate, ont montré qu' une large distribution du CMO n'altère pas l'exactitude des mesures de DXA. Cette méthode est cependant moins sensible que l'histomorphométrie pour apprécier le degré de perte osseuse dans le modèle du rat ORX. Chez le rat ORX, l'histomorphométrie a mis en évidence une altération précoce de la microarchitecture osseuse précédent la perte osseuse. Dans le modèle murin de myélome 5T2MM, l'hyper-résorption se traduit par une disparition de l'os trabéculaire et la présence de nombreuses perforations corticales. Nous avons élaboré un modèle associant OVX au modèle 5T2MM. L'OVX induit un hyper-remodelage associé à une augmentation de la progression tumorale et une apparition plus précoce des lésions ostéolytiques. Ce résultat pourrait expliquer le passage brutal d'un myélome indolent à un myélome agressif chez l'homme lorsqu'une modification du niveau de remodelage survient<br>Several animal models, with a high bone resorption level, were studied : the orchidectomized (ORX) rat model, the 5T2MM murine myeloma model with or without ovariectomy (OVX). We have first examined reproducibility, accuracy and sensibility of several methods used to evaluate bone loss. Then, we have studied the physiopathology of high remodeling rate in these animal models. Densitometric measurements (DXA) of bone mineral content (BMC) were done in control rats. Precise and accurate BMC measurements were obtained on 3 different generations of densitometer. However, discrepancy of BMC was dependent on the net weight of the bone. BMC measurements were performed on bone of ORX rat and ORX treated with a bisphosphonate. Accuracy was not affected by a large distribution of BMC values. DXA appeared to be less sensitive than bone histomorphometry to appreciate bone loss in the ORX rat model. In the ORX rat, histomorphometry evidenced alteration of trabecular bone architecture before bone loss occured. In the 5T2MM murine myeloma model, the increase of bone resorption induced disaparition of trabecular bone and numerous cortical perforations. We have proposed a combined animal model in which OVX was performed in mice prior inoculation of 5T2MM cells. OXV induced an increase bone remodeling which was associated with an increase of tumor growth and earlier development of osteolytic lesions. This result could explain some sudden burden of indolent MM into aggressive MM in man when a modification of mode remodeling happens

Les douleurs lombaires touchent 80% de la population au moins une fois dans la vie et constituent un véritable problème de santé publique pour nos sociétés modernes industrialisées. Ces douleurs lombaires sont, dans la grande majorité des cas, la conséquence clinique d'une atteinte des articulations vertébrales marquée par une dégénérescence progressive des disques intervertébraux. La connaissance des mécanismes menant à cette dégénérescence discale sont aujourd’hui de mieux en mieux connus et laisse envisager une prise en charge étiologique, et non plus uniquement symptomatique. Les premiers résultats concluants en ingénierie tissulaire du cartilage articulaire associés à l'existence de points communs entre le cartilage articulaire et le disque intervertébral laissent suggérer la possibilité de régénérer ce dernier, et en particulier le Nucleus pulposus (élément central du disque intervertébral), par ce même type d'approche. Le principe de cette approche est basé sur l'utilisation de cellules associées à un biomatériau. L'ensemble est injecté au sein d'un disque dégénéré afin de le restaurer. Un état des avancées actuelles dans ce domaine est réalisé et les différentes problématiques rencontrées au cours de la mise en œuvre de ce type de projet sont abordées. Il s'agit notamment du choix des cellules à injecter et des matrices associées, des conditions de culture adéquates, ainsi que du choix des méthodes d'évaluation et des modèles animaux<br>Low back pain affects 80% of the population at least once during life and constitutes a public health problem for our modern industrialized societies. Usually, they are the consequences of the intervertebral disc degeneration. Currently, the knowledges about mechanisms leading to this disc degeneration are well understood and allow to define new targets to treat the origin of the intervertebral disc degeneration. The first promising results in tissue engineering of articular cartilage associated with the existence of similarities between articular cartilage and intervertebral disc allow to considered the same approach to treat the intervertebral disc. The principle of this approach is based on the use of cells associated with a biomaterial and the substitute is injected into the degenerated disc. An update of current advances in this area is achieved and the various problems encountered during the development of such projects are discussed. These include the choice of cells and scaffolds injected, the choice of appropriate culture conditions, and the choice of evaluation methods and reliable animal models

La 4e de couverture indique : "Les mécanismes impliqués dans le développement des maladies inflammatoires cutanées, comme le psoriasis, la dermatite atopique et l'eczéma de contact sont mal connus. Ces maladies sont considérées comme des réactions d'hypersensibilité retardée dues à l'activation dans la peau de lymphocytes T spécifiques d'antigène. L'objectif de ce travail de thèse fut de déterminer les facteurs impliqués dans la mise en place de l'inflammation cutanée de l'eczéma de contact grâce à un modèle expérimental chez la souris, l'hypersensibilité retardée de contact (HSRC) aux haptènes. Dans ce modèle, l'inflammation cutanée est due à des LT CD8 effecteurs et est sous la dépendance de LT CD4 régulateurs. Dans une première partie, nous avons étudié l'activation des populations lymphocytaires T effectrices et régulatrices puis leur mode de recrutement dans la peau au site d'application de l'haptène. Nos résultats sont les suivants : i) développement d'un modèle d'HSRC après application unique d'haptène, plus représentatif des eczémas "primaires' décrits chez l'homme; ii) démonstration du rôle de l'interleukine 18 dans le recrutement cutané des LT CD8 effecteurs; iii) mise en évidence d'une population de LT régulateurs restreints aux molécules de CMH de classe II particulière chez les souris déficientes en molécule CD4. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés aux mécanismes d'action du stress psychologique dans le déclenchement et l'exacerbation des réactions d'HSRC. Nous montrons que la noradrénaline, libérée par le système nerveux sympathique est responsable de l'augmentation de la migration des cellules dendritiques de la peau vers les ganglions drainants. Cet effet adjuvant du stress aboutit à l'augmentation du nombre de LT CD8 effecteurs induits après application cutanée de l'haptène. Ce travail souligne la multiplicité des facteurs capables de moduler une réaction inflammatoire spécifique d'antigène (recrutement, lymphocytes T régulateurs, stress psychologique), et suggère de nouvelles pistes thérapeutiques. "

La formation normale du foie gras correspond a une surcharge graisseuse nutritionnelle des hepatocytes. Des etudes ont demontre un accroissement considerable de l'activite de la cellule hepatique pendant le gavage ; on peut ainsi constater une augmentation des quantites totales de proteines, d'arn et de phospholipides contenus dans le foie. On considere de ce fait que le metabolisme cellulaire reste coordonne en depit de l'exacerbation des processus de synthese. L'examen de coupes histologiques et les analyses effectuees a la fin du gavage montrent cependant que l'activite du tissu hepatique tend a diminuer meme si elle demeure encore elevee. Le travail presente dans cette these avait pour but d'etudier les consequences du gavage sur l'aptitude du parenchyme hepatique aux reactions de biotransformation. L'evolution de l'hemodynamique du foie de canard pendant le gavage a ete envisagee au moyen de la cinetique de deux traceurs de la fonction hepatique: la bromesulfonephthaleine (bsp) et le vert d'indocyanine (vic). Les resultats montrent que l'engraissement des hepatocytes s'accompagne des perturbations profondes de l'activite fonctionnelle du foie. Ces perturbations s'exercent a la fois sur la distribution (augmentation des volumes de distribution) et sur le metabolisme et provoquent un ralentissement de l'elimination de ces deux traceurs. L'etude de la pharmacocinetique du chloramphenicol realisee dans la deuxieme partie de ce travail montre au contraire une elimination plus rapide (augmentation de la clairance et baisse du volume de distribution) chez les animaux gaves que chez les maigres en raison probablement de la nature lipophile de cet antibiotique. Cette observation a ete confirmee par une etude de la distribution de la radioactivite chez les animaux ayant recu par voie orale du chloramphenicol marque au carbone 14. Dans tous les cas, les perturbations constatees peuvent s'averer lourdes de consequences sur le plan therapeutique et hygienique ; elles posent en effet le probleme du temps d'attente des medicaments veterinaires dans la filiere du foie gras. Les modifications de l'activite metabolique du foie semblent cependant temporaires et l'organe retrouve une activite normale quatre semaines environ apres l'arret du gavage

Les tendinopathies sont fréquentes et entraînent une diminution de la qualité de la vie à long terme. Les connaissances des événements physiopathologiques suivant un traumatisme tendineux sont toutefois parcimonieuses. Conséquemment, peu ou pas de stratégies thérapeutiques permettent d’en accélérer le processus de réparation. Le but de cette thèse était donc d’explorer les mécanismes cellulaires et le rôle de différents régulateurs potentiels de la réaction inflammatoire dans la réparation des tendons. Dans un premier temps, nous avons mis au point un modèle de blessure tendineuse aiguë consistant en l’injection de collagénase dans le tendon d’Achille de rats. Nous avons observé, par marquages immunohistochimiques, que les neutrophiles étaient les premières cellules à infiltrer le site de la lésion, suivis des macrophages. Nous avons également remarqué, dans un second projet que l’injection de collagénase, une métalloprotéinase, dans le tendon, induisait une altération des propriétés mécaniques des tendons de rats, et que l’administration d’un anti-inflammatoire non stéroïdien n’affectait pas significativement cette perte fonctionnelle, probablement en raison d’un effet anti-inflammatoire localisé en périphérie des faisceaux tendineux. En utilisant le même modèle expérimental, nous avons ensuite étudié le rôle d’un médiateur central de la physiopathologie tendineuse : p53. L’inhibition pharmacologique de la transactivation des gènes cibles de p53, par une molécule appelée pifithrin-α, a diminué l’accumulation des cellules inflammatoires dans le tendon blessé. Cet effet anti-inflammatoire n’était pas associé à une diminution de la perte fonctionnelle en phase aiguë, mais retardait la guérison de la blessure tendineuse. Puisque les stratégies anti-inflammatoires ne diminuent pas le déficit fonctionnel en phase inflammatoire, nous avons finalement testé le dogme voulant que les cellules inflammatoires pouvaient causer des dommages non spécifiques à la matrice des tendons. L’injection intra tendineuse de carraghénine a induit une accumulation massive de cellules inflammatoires. Cependant, cette réaction n’était pas associée à une altération des propriétés biomécaniques ni à une diminution du contenu en collagène des tendons. En conclusion, nos résultats ont permis d’accroître les connaissances de la séquence physiopathologique suivant un traumatisme tendineux et jettent un doute sur les effets délétères de l’inflammation suivant un traumatisme aigu.<br>Tendinopathies show a high prevalence and can alter the quality of life for many years. Nevertheless, the pathophysiology of tendinopathies is not well characterized and it may explain the lack of effective treatments to accelerate tendon healing. This thesis was therefore dedicated to the study the role of potential regulators of the pathophysiological sequence following tendon trauma. In a first project we set up an experimental model of acute tendon injury where collagenase was injected into the Achilles tendon of rats. This procedure induces a classical sequence of accumulation of leukocytes where neutrophils accumulate massively 24 hours following the injection of collagenase, followed by macrophages on day 3. We also showed, in a second project, that injection of collagenase reduces the load to failure by more than 50% 3 days post trauma. Moreover, administration of diclofenac, a non-steroidal anti-inflammatory drug, did not rescue tendons from that loss of mechanical strength, presumably because the anti-inflammatory effect was located in the paratenon and not in the core of the tendon where the load-resisting collagen bundles are located. In a third project we studied the role of p53, a putative regulator of the inflammatory process and extracellular matrix homeostasis, on the pathophysiological sequence following an acute tendon trauma. Transactivation inhibition of p53 reduced the accumulation of neutrophils and macrophages in the entire tendon. This anti-inflammatory effect was not associated to a rescue of the mechanical properties and even delayed the onset of healing. In view of the evidence that anti-inflammatory strategies failed to rescue tendons from functional loss, we challenged the dogma that the inflammatory process could induce non-specific damages to the tendon extracellular matrix. Intra-tendinous injection of carrageenan induced a massive accumulation of inflammatory cells. However this was neither associated to a reduction of tendons’ collagen content nor to a reduction of the load to failure. In conclusion, we identified new mediators and mechanisms of the pathophysiology of tendons. Our results challenge the concept that inflammatory cells strictly play deleterious effects following tendon trauma.