Academic literature on the topic 'Hépatocytes – physiologie'

Etude in vitro ches le mouton et le rat de l'utilisation par les hepatocytes isoles des acides gras volatils et des divers substrats glucoformateurs. Analyse des interactions entre le metabolisme du profionate et celui des principaux substrats de la gluconeogenese (pyruvate), de l'ureogenese (ammoniaque) et de la cetogenese (acide gras long, moyens et courts). Etude in vivo par perfusion intraveineuse, des effets des divers substrats glucoformateurs ainsi que du glucacon et des catecholamines sur les principales relations interorganes chez le mouton

Lorsque les hématocytes de turbot sont exposés à une diminution de l'osmolalité de leur milieu environnant, leur volume augmente d'environ 20 % dès les premières minutes suivant le choc-osmotique. Ces cellules recouvrent ensuite leur volume initial grâce au processus de RVD ("Regulatory Volume Decrease") dont la mise en oeuvre requiert la coopération de mécanismes élaborés pour percevoir les perturbations du volume cellulaire, amplifier et propager le signal puis activer les systèmes effecteurs de la régulation. Cette réponse cellulaire adaptative se caractérise principalement par une sortie d'ions K+ et Cl- et d'eau osmotiquement liée via des canaux Cl- et K+ distincts, des co-transporteurs K+/Cl- et des échangeurs Cl-/HCO3-. Les voies de signalisation intracellulaire impliquent diverses protéines kianses (PTK, PI3K, PKC, p38MAPK. . . ), les phospholipases A2, C et D, l'acide arachinodique et ses dérivés eicosanoïdes ou encore le calcium dont la concentration intracellulaire augmente fortement après la stimulation hypo-osmotique. Les protéines cytosquelettiques contribuent également au processus de RVD. De même, l'ATP libéré dans le milieu extracellulaire par action d'un canal de type CFTR ou par exocytose constitue un second messager clé de la régulation en agissant de façon autocrine ou paracrine via la stimulation des récepteurs purinergiques. L'objectif de ce travail était de caractériser les évènements cellulaires majeurs inhérents au processus de RVD des hépatocytes de turbot et de tenter de les replacer, les uns par rapport aux autres, dans le contexte d'une réponse complexe et intégrative
When turbot hepatocytes are exposed to a reduction of extracellular osmolality, they swell by about 20 % within first minutes after the hyposmotic shock. Cells subsequently undergo a RVD (Regulatory Volume Decrease) process to recover their original volume. This volume regulation process require coordinated mechanisms to sense volume perturbations, amplify and transduce the signal to the RVD effectors. Cell volume is regulated by the loss of K+ and Cl- with osmotically obligated water by activation of separate K+ and Cl- channels as well as K+/Cl- co-transporter and Cl/HCO3- exchanger. Signaling pathways involve many kinases ( PTK, PI3K, PKC, p38MAPK). . . ), phospholipases A2, C and D, arachinodic acid and eicosanoids and calcium, whose concentration strongly increases after hyposmotic stimulation. Cytoskeletal proteins also contribute to RVD process. Moreover, ATP released in extracellular medium by action of a CFTR-type channel or exocytosis is an important second messenger which acts as an auto/paracrine factor via purinergic receptors activation. The aim of this study was to determine the main cellular events linked to turbot hepatocytes RVD process and to attempt to replace them in the context of a complex and integrative response

Les modifications metaboliques consecutives a l'exposition a l'hypoxie intermittente (ehi: 2. 2 h/j; 5 jours; 4500 m) chez le rat ont ete etudiees au niveau de l'organisme entier et au niveau cellulaire (hepatocytes isoles). Les effets de l'administration aigue ou chronique (5 jours) de malate de citrulline (mc), substance preconisee comme antiasthenique ont ete examines chez les animaux ehi et controles. Les productions de glucose et d'uree a partir de substrats (2 mm) sont legerement inferieures dans les hepatocytes isoles de rats ehi vs controles (ns); la difference devient significative avec le lactate (moins 20%) en tenant compte du contenu cellulaire en atp. L'ehi chez le rat aboutit a une reduction des capacites gluconeogeniques et ureogeniques des hepatocytes isoles et peut representer un modele experimental d'etude de gluconeogenese et d'ureogenese diminuees. Ces voies sont importantes a examiner dans certaines situations, en particulier lors de l'apparition de la fatigue. A cet egard, les rats ehi presentent un comportement explorateur diminuant leur temps de maintien sur le rota-rod (moins 46%, ns) par rapport aux controles, mais la reponse a des epreuves de nage, 18 heures apres la derniere exposition, n'est pas differente dans les deux groupes d'animaux. L'etude de la charge ip (3,2 mmol/kg) de mc montre une utilisation en 4 a 7 heures. A partir des courbes moyennes, les parametres cinetiques pour le malate et la citrulline ont ete obtenus. L'injection de mc s'accompagne d'une augmentation de la glycemie, de l'uremie et de la lactatemie. L'augmentation statistiquement significative au seuil de 5% du temps de nage (lest 5%) chez les rats traites au mc par rapport aux non traites (plus 25%) suggere un effet positif de l'administration de mc dans nos conditions experimentales qui pourrait etre la consequence de son utilisation metabolique

Parmi les differents biomarqueurs pouvant rendre compte de la contamination du milieu aquatique par les polluants, l'induction des activites monooxygenases dependantes du cytochrome p450, presente l'avantage d'etre specifique d'une famille chimique de polluants majeurs de l'environnement, de repondre a de faibles concentrations en polluants et d'etre facilement mesuree. Un interet supplementaire de ces enzymes est le fait qu'elles soient impliquees dans l'activation metabolique de xenobiotiques conduisant a leur transformation en entites reactives susceptibles de generer des desordres genotoxiques ulterieurs chez les poissons contamines. L'utilisation de la culture primaire d'hepatocytes de truite arc-en-ciel (oncorhynchus mykiss) apparait comme un modele in vitro particulierement adapte a l'etude de ce biomarqueur, de sa regulation par des facteurs endogenes et de sa signification toxicologique. La culture primaire d'hepatocytes de truite arc-en-ciel est un systeme biologique reactif qui exprime un large spectre d'activites monooxygenases a cytochrome p450, dont l'induction par des polluants peut etre consideree comme un biomarqueur pertinent d'exposition a ces xenobiotiques. La mesure de ce biomarqueur est optimisee dans la culture primaire d'hepatocytes apres etude du mecanisme de regulation de ce biomarqueur par les hormones glucocorticoides. Enfin, la mesure d'adduits a l'adn dans la culture primaire d'hepatocytes suite a l'exposition a l'hydrocarbure benzo(a)pyrene, permet d'etudier la signification toxicologique du niveau d'une activite monooxygenase et de proposer un biomarqueur d'effet toxique

Parmi les voies de signalisation intracellulaire, les MAPK (Mitogen-Activated Protein I: Kinases) ERK1/2 (Extracellular-signal-Regulated Kinase 1/2) jouent un râle central : elles sont activées par une grande variété de facteurs environnementaux et sont impliquées dans de nombreuses fonctions cellulaires. Chez les hépatocytes de turbot, un choc hypo-osmotique, contrairement à un choc hyper-osmotique, entraîne une augmentation rapide de la phosphorylation de ERK1/2, qui se maintient ensuite pendant au moins 50 minutes. Malgré leur activation rapide, les protéines MAP kinases ERK1/2 ne semblent pas impliquées dans le processus de RVD mis en place par les cellules pour contrer le gonflement cellulaire induit par les conditions aniso-osmotiques. Il existe toutefois un lien très étroit entre ces deux mécanismes, les voies de signalisation impliquées dans le RVD étant capables de moduler le signal ERK1/2. En effet, chez les hépatocytes de turbot, l’activation de ERK1/2 se produit en deux temps : une activation à très court terme (de O à 5 minutes après le choc hypo-osmotique) et une activation à plus long terme (10 minutes après le choc). Celle activation à plus long terme est dépendante de I’ATP, du calcium, de kinases comme PKC, Pl3K ou PTK, du cytosquelette et des canaux SAC mécanosensibles, toutes des voies majeures du RVD
Amongst intracellular signalling pathways, the MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinases) ERK1/2 (Extracellular-signal-Regulated Kinase 1/2) play a central role: they are activated by a wide range of environmental factors and can be involved in many cellular functions. In turbot hepatocytes, a hypo-osmotic shock, but not a hyper-osmotic shock, induces a rapid increase in ERK1/2 phosphorylation, maintained for at least 50 minutes. Despite being rapidly activated by a decrease in extracellular osmolality, the ERK1/2 do not seem to play a role in the RVD process established to counteract the volume changes induced by the aniso-osmotic conditions. However, there is a strong link between these two mechanisms, the signaling pathways involved in RVD being able to modulate the ERK1/2 signal. Indeed, in turbot hepatocytes, the ERK1/2 activation occurs in two stages: a transient activation (from O to 5 minutes after the hypo-osmotic shock) and a sustained activation (10 minutes after the shock). This sustained activation is dependent on ATP, calcium, cytoskeleton, stretch activated channels and protein kinases such as PKC, PI3K or PTK, all of the aforementioned being major signaling pathways of the RVD process

Les cellules progénitrices sont capables de se différencier en différents types cellulaires déterminés. Les cellules différenciées ont pour vocation de mourir par un processus de sénescence. Parfois, ces cellules différenciées seront capables d'échapper au processus de sénescence et entrer dans un processus d'immortalisation. Certaines des modifications génétiques les plus fréquentes connues du cancer ont un rôle clé dans le processus d'immortalisation et de sénescence, ainsi la sénescence peut être un mécanisme suppresseur de tumeur important. Le modèle HepaRG présente de nombreux atouts pour comprendre l'inter-relation qui peut exister entre le cancer/ la sénescence/ la différenciation. Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés tout d'abord à comprendre certains aspects de la physiologie des hépatocytes HepaRG dans le but de maintenir leurs propriétés différenciées lorsqu'elles sont sélectivement isolées d'une culture HepaRG mixte (hépatocytes et cellules biliaires). Nous avons ensuite utilisé la "plasticité" des cellules HepaRG, propriété caractéristique du stade transitoire souche-progéniteur des cellules et leur capacité de transdifférenciation, pour observer l'influence de forces physiques sur la différenciation hépatocytaire. Bien que la lignée HepaRG reste stable dans le temps au niveau de ses fonctions de détoxification, nous avons mis en évidence l’apparition d’un processus de sénescence au sein des cultures mixtes HepaRG différenciées au cours du temps. Enfin, nous avons caractérisé un modèle cellulaire dérivée de HepaRG capable d'entrer dans un processus de sénescence au cours des repiquages mettant en évidence l'implication d'un gène TBC1D5
Progenitor cells are capable of differentiaton into different cell types. Differentiated cells will die by a process of senescence. Sometimes, these differentiated cells are able to escape from senescence and to enter in a process of immortalization. Most of common genetic changes known in cancer have a key role in the process of immortalization and senescence. So, senescence may be an important tumor suppressor mechanism. HepaRG model has many advantages for understanding the inter-relationship that can exist between cancer / senescence / differentiation. In this work, we were interested first of all understand some physiological mechanisms of differentiated HepaRG hepatocytes in order to maintain their differentiated properties when isolated from a mixed culture (hepatocytes and biliary cells). The aim was to use it for study early cytotoxicity with JC-1 test suitable for imaging and automated reading. We then used the HepaRG cell "plasticity", characterized by a transitional stem-progenitor bipotent stage and their ability to transdifferentiation, to observe the influence of physical forces onto hepatocyte differentiation. Although HepaRG cell line remains stable over time for detoxification functions, we have highlighted the emergence of a senescence process in HepaRG differentiated mixed cultures over time. Finally, we have characterized a cellular model derived from HepaRG able to enter into a process of senescence with passages and studied a gene deregulated in these cells; TBC1D5, a gene belonging to the Rab-Gap protein family

Les pyréthrinoïdes sont des insecticides auxquels la population est quotidiennement exposée. Le composé parent est suspecté d’induire des perturbations neuronales et hormonales chez l’homme. Au sein de cette famille, la perméthrine (mélange d’isomère cis et trans) est le composé le plus utilisé dans le traitement des intérieurs de maison. Dans ce travail de thèse, nous proposons de développer un modèle PBPK pour la perméthrine et certains de ses métabolites urinaires, utilisés comme biomarqueurs d’exposition, et d’évaluer les interactions métaboliques des deux isomères. Trois étapes ont été suivies. Une méthode analytique par GC-MS/MS a été développée pour doser simultanément les composés dans les différentes matrices. Un modèle PBPK de la perméthrine chez le rat a été associé à un modèles PBPK réduit du DCCA et empirique du 4’-OH-PBA et du 3-PBA. Les paramètres toxicocinétiques de chaque composé ont été estimés dans un cadre Bayésien à partir d’expériences in vivo menées à la dose orale de 25 mg/kg de cis- ou trans-perméthrine chez le rat. Le modèle PBPK de la perméthrine a été vérifié sur des données de cinétique d’un mélange cis/trans. Le métabolisme hépatique de chaque composé a été quantifié chez l’homme sur des hépatocytes primaires dans des conditions optimales pour l’extrapolation in vitro-in vivo, en incubant les isomères séparément et en mélange. Ce travail de thèse souligne la possibilité d’établir un modèle PBPK générique pour les pyréthrinoïdes. L’absence d’interaction entre les isomères au niveau in vitro et lors de la vérification du modèle PBPK de la perméthrine pourrait simplifier la caractérisation de l’exposition à un mélange de pyréthrinoïdes
Population is largely exposed to pyrethroids, an insecticide family. The parent compound is suspected to induce neuronal and hormonal modifications in humans. Among this family, permethrin, a mixture of isomers cis/trans, is mainly used in house tratments. In this PhD project, we developed a PBK model of permethrin and some urinary metabolites uses as biomarkers of exposure. The matabolic interactions between the two isomers were also evaluated. A three steps strategy was followed. An analytical method by GC-MS/MS was developed to measure these compounds simultaneously in the different matrices. A PBPK of permethrin in rat was associated to a reduced PBPK model of DCCA and a 2-compartment model of 4'-OH-PBA and 3-PBA. The toxicokinetics parameters of each compound were estimated in a Bayesian framework from in vivo experiments in rats orally dosed with 25 mg/kg of cis- or trans permethrin. The PBPK model of permethrin was validated on the kinetic data of a mixture of permethrin. The hepatic metabolism was quantified in humans in primary hepatocytes in optimal conditions for in vitro-in vivo extrapolation, by incubating the isomers separately and as a mixture. This work underlines that a general PBPK model for Type 2 pyrethroids can be considered for the parent compound The lack of interaction between isomers during in vitro experiments and the validation of the PBPK model of permethrin could simplify the characterization of the exposure to a mixture of pyrethroids

Le Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë (SDRA) est la forme la plus sévère d’agression alvéolaire aiguë. Il estcaractérisé par un dommage alvéolaire diffus, suivi d’une phase de réparation nécessaire à la guérison. Bien queles monocytes/macrophages soient des acteurs incontournables de la pathogénie et de la résolution du SDRA, leurpolarisation et leur rôle dans la réparation alvéolaire restent mal connus chez l’Homme. L’hypothèse défendue parcette thèse est que l’environnement alvéolaire module la différenciation et la polarisation desmonocytes/macrophages au cours du SDRA, et que les macrophages alvéolaires ainsi polarisés participentactivement à la réparation et à sa régulation. Les principaux résultats de nos travaux ont permis d’établir que : 1)l’environnement alvéolaire de SDRA inhibe la différenciation des monocytes en fibrocytes (précurseursmésenchymateux associés à la fibroprolifération et à pronostic péjoratif). L’inhibition est majoritairement due à laSerum Amyloid protein P (SAP), provenant en partie du relargage de ses stocks matriciels pulmonaires à la faveurde la lésion alvéolaire ; 2) l’environnement alvéolaire de SDRA induit une polarisation anti-inflammatoire desmacrophages se rapprochant de la polarisation induite in vitro par l’IL-10 ; 3) les macrophages anti-inflammatoirespolarisés par le lavage broncho-alvéolaire (LBA) de patients SDRA favorisent la réparation alvéolaire épithéliale viala production polarisation-dépendante d’Hepatocyte Growth Factor (HGF). Cette production macrophagique d’HGFest amplifiée via une boucle autocrine PTGS2/PGE2 chez l’Homme ; 4) ces résultats semblent étayés par lesdonnées obtenues sur une cohorte clinique qui montrent que les concentrations de sCD163 (marqueur depolarisation anti-inflammatoire) et d’HGF rapportées au nombre de macrophages alvéolaires sont plus élevéeschez les patients survivants que chez les patients décédés de SDRA. L’ensemble de nos travaux démontrent pour lapremière fois chez l’Homme le rôle bénéfique de l’environnement alvéolaire sur les monocytes/macrophages,d’une part en inhibant leur différenciation en fibrocytes contribuant ainsi à limiter la fibroprolifération pulmonaire,et d’autre part en induisant un phénotype macrophagique anti-inflammatoire, contribuant à limiter l’inflammationengendrée par la lésion alvéolaire initiale et favorisant la réparation épithéliale via la production d’HGF. Lesdonnées physiopathologiques obtenues pourraient permettre d’envisager la reprogrammation anti-inflammatoiredes macrophages comme une cible thérapeutique du SDRA en cas d’excès d’inflammation ou de fibro-proliférationavec réparation aberrante
Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is the most severe form of acute lung injury. ARDS is characterized bydiffuse alveolar damage followed by a phase of alveolar repair necessary to recovery. Althoughmonocytes/macrophages are key actors of pathogenicity and resolution of ARDS, little is known about theirpolarization and role on alveolar repair during human ARDS. The hypothesis of our studies was that ARDS alveolarenvironment modulates differentiation and polarization of monocytes and macrophages, and that polarizedmacrophages are involved in alveolar repair and its regulation. The main results of our work have shown that: 1)ARDS alveolar environment inhibited monocytes differentiation into fibrocytes (mesenchymal progenitorsassociated with fibroprolifération and a poor prognosis), mainly through its Serum Amyloid P (SAP) content,originating, at least in part, from the release of SAP associated with lung connective tissue during ARDS; 2) ARDSalveolar environment drove an anti-inflammatory macrophage polarization, close to that induced by IL-10 in vitro;3) anti-inflammatory macrophages polarized by broncho-alveolar lavage (BAL) from ARDS patients favored alveolarepithelial repair through a polarization-dependent production of Hepatocyte Growth Factor (HGF). This HGFproduction is amplified by an autocrine PTGS2/PGE2 dependent loop in human macrophages; 4) these results mayhave clinical relevance, since sCD163 (a marker of anti-inflammatory polarization) and HGF concentrations,expressed relatively to BAL macrophage count, were higher in ARDS survivors than non-survivors. Taken together,our works demonstrate for the first time the beneficial role of the ARDS alveolar environment onmonocytes/macrophages, inhibiting their differentiation into fibrocytes, thus limiting excessive lungfibroproliferation, and inducing an anti-inflammatory macrophage polarization, thus limiting the inflammationgenerated by the initial alveolar damage and favoring epithelial repair through HGF production. The datapresented in this thesis may allow considering anti-inflammatory macrophage repolarization as a potential newtherapeutic target of ARDS with excessive inflammation or fibro-proliferation with aberrant repair