Dissertations / Theses on the topic 'Mélange de phosphate'

Le molybdène contenu dans le minerai d'uranium, parfois en quantités importantes, constitue une impureté gênante dans le procédé de conversion de l'uranium. Il est donc indispensable pendant l'étape de purification par solvant de bien contrôler son extraction et sa désextraction. Ce travail a été entrepris afin de comprendre le comportement du molybdène lors de cette étape. Nous avons développé un protocole d'analyse radiochimique utilisant une émission du technétium 99m descendant du molybdène 99 introduit comme traceur. Cette méthode est adaptée au dosage aussi bien en phase aqueuse qu'en phase organique en présence ou non d'uranium. A partir d'une étude systématique de tous les paramètres influençant l'extraction, nous avons proposé des mécanismes d'extraction du molybdène et estimé les constantes des différents équilibres. En particulier, nous apportons des données nouvelles sur l'extraction d'espèces polymérisées du molybdène par le phosphate de tri butyle. Cette étude a également permis la détermination des constantes d'équilibres de polymérisation du molybdène en phase aqueuse. L'influence de la présence d'uranium et des ions phosphate sur le comportement du molybdène à l'extraction et a la désextraction a été étudiée. Alors que l'uranium ne modifie pas l'extraction du molybdène, les ions phosphate l'améliorent considérablement. Nous avons montré qu'en règle générale l'uranium, les ions phosphate et le vieillissement du solvant ont un effet défavorable sur la désextraction du molybdène, expliqué par l'évolution du complexe présent en phase organique vers une forme vraisemblablement polymère moins bien désextraite. Notre travail a permis enfin d'expliquer le comportement du molybdène dans le procédé de purification par solvant et aussi le rôle que peuvent jouer certaines impuretés présentes dans les solutions industrielles. Il devrait être un guide pour l'amélioration du fonctionnement dans le sens d'une meilleure séparation molybdène-uranium.

La présence excessive des phosphates est la cause de l’apparition du problème d’eutrophisation dans les eaux douces et responsable de la détérioration des écosystèmes aquatiques. Différents procédés de traitement des eaux (biologique, physico-chimique) permettent l’élimination des phosphates. L’objectif global de cette thèse est l’étude des mécanismes physico chimiques associés à la rétention des phosphates par sorption sur des produits d’oxydation de la limaille de fer micrométrique et le développement du procédé correspondant. Le choix de ce matériau réside dans sa disponibilité, son faible coût et l’absence de toxicité dans les conditions mises en oeuvre. Afin de pouvoir par la suite proposer un système de traitement opérationnel, dans un premier temps des séries d’expériences en batch ont été menées pour évaluer l’efficacité de la limaille de fer et ces sous-produits synthétisés pour l’élimination des phosphates. L’influence des conditions expérimentales (vieillissement ou phase de pré-conditionnement, concentrations en oxygène dissous, en nitrates, sulfates, matière organique, pH initial, force ionique, vitesse d’agitation) a été évaluée. En parallèle des caractérisations physico chimiques des solides ont été menées dans le but de déterminer la nature et les caractéristiques des sous-produits synthétisés. Dans un second temps, des études en réacteur continu ont été réalisées dans une démarche de complexité croissante pour comprendre le fonctionnement des colonnes garnies de sable/limaille de fer. Les sous-produits synthétisés et relargués en solution en conditions contrôlées (teneur en oxygène dissous ; vieillissement de 40h et 6j) ont montré une plus faible capacité de piégeage pour l’élimination des phosphates (2,3 à 3,8 mgP/gFe) en comparaison avec la capacité retenue par la totalité du système Fe0/sous-produits, dont les capacités ont pu atteindre 35 mgP/gFe. La durée de l’oxydation avant contact avec les phosphates (vieillissement) a une influence remarquable sur l’efficacité de la limaille de fer. Au-delà de 24h, plus le temps de vieillissement est grand, plus l’efficacité des sous-produits diminue, ce qui est expliqué par l’augmentation de la cristallinité des sous-produits de la limaille de fer, ces derniers étant moins réactifs que les formes amorphes. Cependant, une phase de pré-conditionnement d’une durée comprise entre 2h et 24h améliore nettement la rétention des phosphates par la limaille de fer car elle permet la génération d’une couche d’oxydes active en fonction du temps à la surface. Le contact direct de la limaille avec les phosphates, étant donné leur rôle dans la passivation, conduit à limiter la corrosion par la formation d’une couche de passivation compacte à la surface de la limaille de fer. La couche d’oxydes à la surface de la limaille de fer et les sous-produits relargués en solution sont formés par un mélange de lépidocrocite, maghémtite et /ou magnétite et des traces de goethite. Le mécanisme d’élimination des phosphates à la surface des sous-produits se base sur une adsorption spécifique par formation d’un complexe de sphère interne. La distribution des phosphates le long de la colonne a montré une forte dépendance de la concentration en oxygène dissous; elle évolue au cours du temps, elle est hétérogène en début d’expérimentation, puis devient homogène à saturation, avec une capacité maximale de 152 mgP/gFe dans les conditions opératoires appliquées ([P] = 20mg/L, [NaCl] = 0,01M, T° = 22°C, v = 0,12m/h). L’analyse du support solide a confirmé les résultats relatifs à la distribution des phosphates dans les réacteurs et a montré que les phosphates sont majoritairement associés aux fractions amorphes du fer. L’ensemble des résultats obtenus confirme l’intérêt d’utiliser la limaille de fer pour le traitement des phosphates dans les eaux
The excessive presence of phosphate in water is the cause of the occurrence of the problem of eutrophication in freshwater represented by the deterioration of the aquatic ecosystem. Various water treatment processes allow the removal of phosphate (biological and physico-chemical). The global objective of this thesis is the study of the physico-chemical mechanisms associated with phosphate removal from water using iron byproducts synthesized from the oxidation of micrometric zero valent iron and the development of corresponding process. Zero valent iron was chosen for its availability, low cost, and the absence of toxicity under the conditions applied. In order to subsequently propose an operational processing system, firstly a series of batch experiments were conducted to evaluate the efficacy of iron filings and its by-products synthesized for the elimination of phosphate. The influence of experimental conditions (aging or pre-conditioning phase, dissolved oxygen, nitrates, sulfates, organic matter, initial pH, ionic strength, stirring rate) was studied. In parallel physico-chemical characterizations of the solid were conducted in order to determine the nature and characteristics of synthesized byproducts. Secondly, continuous reactor studies were conducted in an increasingly complex approach in order to understand the behavior and performance of the columns packed with sand/ZVI. The synthesized byproducts flaked into the solution (under controlled conditions of oxygen and aging time 40h, 6g) showed a lower capacity trapping for phosphate removal (2.3 to 3.8 mgP/gFe) compared to phosphate removal capacity of the entire system Fe0/by-products, whose capacity can reach 35 mgP/gFe. The oxidation phase prior to the contact with phosphate (aging time) has a remarkable influence on the efficiency of iron filings. Beyond the preconditioning phase of 24 hours, as aging time increases, the efficiency of the byproducts decreases, which is explained by the increases of the crystallinity of the by-products over time, as being less reactive than amorphous forms. However, the pre-conditioning time between 2h and 24 hours improves clearly the retention of phosphate by ZVI as this phase allows the synthesis of an active oxide layer. Direct contact between the iron fillings and phosphate, taking into account their role in the passivation, leads to a limitation of the corrosion by forming a compact passive layer at the surface of ZVI. The oxide layer at the surface of ZVI and the byproducts flaked off to the solution are formed by a mixture of lepidocrocite, maghemtite and/or magnetite and traces of goethite. The phosphate removal on the surface of the byproducts is based on a specific adsorption by forming an inner sphere complex. The reactivity in the columns showed a strong dependence on the presence and the concentration of oxygen; the decrease in phosphate retention along the column, evolves over time from heterogeneous towards a homogeneous trapping of P with a maximum capacity of 152 mgP/gFe in the applied process conditions ([P] = 20mg / L, [NaCl] = 0.01 M, T = 22 ° C, v = 0.12M / h). The solid support analysis also confirmed the results related to the distribution of phosphate along the reactors, and showed that phosphate are predominantly associated with amorphous iron fractions.The overall results confirm the interest of using iron filings for the treatment of phosphate in water

Ce travail porte sur le diagnostic des plasmas froids dans l'azote et le melange azote-hydrogene en ecoulement, generes a basse pression par des cavites micro-onde et radio-frequence. Ces milieux, riches en especes actives a longue duree de vie, sont employes pour nitrurer un verre de phosphate afin de constituer une barriere a l'eau. La partie a traite du diagnostic de la post-decharge d'azote en ecoulement dans laquelle apparait une zone de reionisation hors champ electrique, nommee ionisation secondaire. Les techniques de spectroscopie d'absorption intracavite laser et de fluorescence induite par laser a deux photons sont mises en uvre, conjointement a la spectroscopie optique d'emission, afin d'etablir les profils de densite des especes n 2(a 3 + u) et n( 4s 0) et de la temperature du gaz
La validite des temperatures rotationnelles et translationnelles a rendre compte de la temperature du gaz est discutee. Par ailleurs, une methode originale de determination de ce parametre, basee sur la mesure de la temperature d'une lame plongee dans le plasma, est elaboree. La cinetique des especes (n 2(a 3 + u) et n( 4s 0) dans l'ionisation secondaire est discutee. L'invariance de la densite atomique dans cette zone temoigne d'une cinetique controlee par les lois des gaz parfaits et de transport. En revanche, il est etabli une production locale de l'espece n 2(a 3 + u) dans la post-decharge. Les implications de ces resultats sont discutees. Dans la partie b, la faisabilite de la nitruration du verre de metaphosphate de sodium assistee par plasmas est demontree. Un diagnostic spectroscopique de ces milieux, axe principalement sur la determination de la temperature du gaz, est realise. Une source plasma originale, utilisant une cavite helicoidale, est employee et caracterisee. Les analyses par spectroscopie de photoelectrons induits par rayons x et infrarouge permettent d'estimer l'efficacite des differents traitements plasmas

Le mélanome métastatique demeure un cancer au sombre pronostic, et aucune des thérapies conventionnelles n'a pu apporter de bénéfice sur la survie globale. Malgré les nombreux progrès réalisés dans la compréhension de la biologie et la génétique du mélanome, peu de traitements efficaces sont actuellement disponibles. De plus en plus de preuves renforcent la notion que le microenvironnement tumoral jouerait un rôle clé dans la progression de ces tumeurs. Les cellules cancéreuses intéragissent de façon dynamique et bidirectionnelle avec le stroma à travers des échanges moléculaires modulant le phénotype tumoral. L'objectif de ces travaux de thèse a été de définir le rôle de la sphingosine 1-phosphate (S1P) dans les interactions mélanome-stroma. La signalisation "inside-out" de la S1P lui permet d'agir à la fois sur les cellules tumorales et sur les cellules stromales et souligne l'intérêt de ce métabolite bioactif pour la thérapie ciblée des mélanomes de stade avancé. L'analyse de l'expression des enzymes du métabolisme de la S1P dans des lignées cellulaires de mélanome humain a mis en évidence des altérations en faveur de l'accumulation de S1P dans les cellules malignes en comparaison avec des mélanocytes sains. Cette observation a été confirmée in situ dans des tissus tumoraux issus de patients atteints de mélanome. La prolifération et la migration des cellules de mélanome ne sont pas affectées par des modifications d'expression des enzymes du métabolisme de la S1P, mais peuvent être modulées par l'addition de S1P exogène. Ainsi, des fibroblastes dermiques qui sécrètent de la S1P influencent la migration des cellules de mélanome en co-culture. De plus, l'incubation de ces fibroblastes avec du milieu conditionné issu de cellules de mélanome induit l'expression de protéines impliquées dans la différenciation myofibroblastique ainsi que celle de la sphingosine kinase 1 (SK1) par les fibroblastes. Des expériences de tumorigenèse in vivo ont permis de montrer que la croissance tumorale locale et les métastases étaient augmentées de façon plus efficace par la co-injection de fibroblastes cutanés sauvages par rapport à des fibroblastes issus de souris Sphk1-/-. Enfin, tandis que la diminution des taux de S1P plasmatique chez les souris Sphk1-/- est associée à une inhibition de la croissance et de la dissémination des cellules de mélanome, cette dernière est à l'inverse potentialisée chez les souris Sphk2-/- qui présentent des taux de S1P plasmatique élevés. L'ensemble de nos résultats démontre l'implication de la S1P dans les interactions entre le mélanome et son microenvironnement, soulignant l'intérêt de cibler ce sphingolipide bioactif en thérapeutique
Metastatic melanoma remains an aggressive malignancy conferring a very poor prognosis, and conventional therapies have not demonstrated an overall survival benefit. While significant progress in the understanding of the biology and genetics of melanoma has been made, few effective treatments are currently available. Increasing evidence supports the notion that the adjacent microenvironment plays a key role in the progression of these tumors. Malignant cells actively interact with stroma in a bidirectional manner through molecular signals that modulate tumor phenotype. This thesis aimed at defining the role of sphingosine-1-phosphate (S1P) in melanoma-stroma interactions. The "inside-out" signaling of S1P allowing an action on both tumor and stroma cells makes this bioactive sphingolipid metabolite of particular interest for targeted therapy of advanced melanoma. Expression analysis of S1P-metabolizing enzymes on human melanoma cell lines showed a dysregulation in favor of S1P accumulation in malignant cells as compared to normal melanocytes. This observation was confirmed in situ in tumor tissues obtained from patients with melanoma. Neither the proliferation nor migration of cultured melanoma cells were affected by changes of S1P-metabolizing enzymes expression but were modulated by exogen S1P. Thereby, secretion of S1P by dermal fibroblasts impacted on melanoma cells migration in co-culture. Moreover, incubation of those fibroblasts with conditioned medium from melanoma cells induced the expression of myofibroblastic differentiation markers and sphingosine kinase 1 (SK1) by fibroblasts. In vivo tumorigenesis experiments showed that local tumor growth and metastases were enhanced more efficiently by co-injection of wild-type skin fibroblasts than by fibroblasts from Sphk1-/- mice. Finally, reduced S1P levels in the plasma of Sphk1-/- mice prevented melanoma growth and dissemination while metastases were potentiated in Sphk2-/- mice displaying high plasmatic S1P levels. Altogether, our findings demonstrate the implication of S1P in the interactions between melanoma and its microenvironment, pointing out the relevance of targeting this bioactive sphingolipid in therapy

Cette etude est menee dans le double objectif de qualifier le phosphure d'indium dope au fer vis-a-vis de l'effet photorefractif et de comprendre les mecanismes de base de cet effet dans ce materiau. L'auteur s'attache d'abord a faire le point sur les grandeurs physiques de l'inp:fe mises en jeu dans l'effet photorefractif avant de demontrer experimentalement que des gains importants peuvent etre obtenus dans le cadre du melange a deux ondes assiste par un simple champ electrique continu. Il realise ensuite l'extension au cas des franges mobiles du modele de picoli, modele a deux bandes prenant en compte la generation thermique de porteurs. Il valide alors partiellement cette extension du modele par des experiences de melange a deux ondes avec defilement des franges, relevant au passage certaines distorsions qui soulevent quelques questions sur les bases du modele

L'objectif de mon travail est l'étude de la faisabilité d'un routeur tout optique à des longueurs d'onde et des intensités compatibles avec les réseaux optiques de télécommunication. Cette étude passe par celle des l'autofocalisation et des solitons spatiaux photoréfractif dans le Phosphure d'Indium dopé au fer (InP:Fe), matériau choisi pour sa vitesse et sa sensibilité aux longueurs d'ondes adéquates.

Dans une première partie une caractérisation de nos échantillons
InP:Fe par la technique du mélange à deux ondes a été envisagée,
afin de définir l'intensité de résonance nécessaire d'après la
bibliographie pour l'expérience d'auto-focalisation. Dans une seconde partie, un banc expérimental spécialement conçu et réalisé pour notre étude, nous a permis d'observer le phénomène d'auto-focalisation stationnaire à des temps inférieurs à la milliseconde.

Nous avons mené en parallèle une étude théorique sur la base du modèle classique des équations de transport, en prenant en compte la nature semi-conductrice du phosphure d'indium. Des approximations usuelles nous ont permis de relier le comportement des semi-conducteurs à celui des isolants dopés, ou un seul type de porteur est pris en compte. Des simulations numériques nécessitant moins d'approximations sont venues conforter ces résultats. Nous avons ainsi expliqué avec succès les observations expérimentales, tout en remettant partiellement en cause la théorie existante sur le sujet.

Le mélanome métastatique est considéré comme un des cancers les plus agressif et chimiorésistant chez l'Homme. Malgré les avancées dans la compréhension de la biologie et de la génétique du mélanome, les thérapies systémiques s'avèrent inefficaces pour combattre ce cancer très invasif. De nombreux arguments renforcent la notion que le microenvironnement tumoral jouerait un rôle clé dans la progression de cette tumeur. C'est pourquoi la définition des mécanismes moléculaires qui régissent le dialogue bidirectionnel entre les cellules malignes et le stroma tumoral semble indispensable à la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques anti-mélanome. La première étape de notre travail s'est concentrée sur le rôle de la Sphingosine 1-phosphate (S1P), un sphingolipide bioactif décrit dans le cancer pour ses effets pro-migratoire et anti-apoptotique, dans les interactions mélanome-stroma. Par analyse transcriptomique, nous avons mis en évidence que l'expression la Sphingosine kinase 1 (SK1), l'enzyme qui produit la S1P, était augmentée dans des lignées de mélanome humain comparées à des mélanocytes sains. Cette augmentation, confirmée in situ dans des tissus de patients atteints de mélanome, était la conséquence directe de l'activation de ERK dans les cellules mutées pour BRAF ou NRAS. Bien que les modifications de l'expression de SK1 n'aient pas affecté la migration des cellules de mélanome, celle-ci a été stimulée par la modulation des enzymes du métabolisme de la S1P dans des fibroblastes dermiques co-cultivées avec les cellules tumorales. De plus, l'incubation de ces fibroblastes avec du milieu conditionné issu de cellules de mélanome surexprimant SK1 a conduit à leur différenciation en myofibroblastes, capables de produire des métalloprotéases matricielles et de sécréter de la S1P. Des expériences de tumorigenèse in vivo ont montré que l'absence de S1P dans le microenvironnement limitait la formation de tumeurs mélaniques chez les souris. De plus, la croissance tumorale locale et les métastases étaient considérablement augmentées par la co-injection de fibroblastes cutanés sauvages par rapport à des fibroblastes issus de souris Sphk1-/-. L'ensemble de nos résultats démontre que l'axe SK1/S1P pourrait contrôler les interactions entre le mélanome et son microenvironnement, soulignant l'intérêt de cibler la SK1 en thérapeutique. Notre équipe avait précédemment montré que l'expression de la S1P Lyase, l'enzyme responsable de la dégradation irréversible de la S1P, était fortement diminuée dans des cellules de mélanome comparée à des mélanocytes sains. La deuxième partie de notre travail s'est donc intéressée au rôle de cette enzyme dans la régulation de la réponse du mélanome au traitement par la dacarbazine (DTIC), un agent alkylant utilisé en 1ère ligne dans la prise en charge des mélanomes avancés. Nous avons montré que l'inhibition de l'expression de la S1P Lyase par siRNA augmentait la résistance au DTIC. A l'inverse sa surexpression sensibilisait les cellules de mélanome à l'apoptose en diminuant l'expression des membres anti-apoptotiques et à l'inverse en augmentant celle des membres pro-apoptotiques de la famille de Bcl-2. De plus, nous avons observé que le traitement des cellules de mélanome avec l'ABT-737, un inhibiteur de Bcl-2, s'accompagnait d'une action cytotoxique synergique avec les effets sensibilisants de la S1P Lyase en réponse au DTIC. De façon intéressante, la surexpression de la S1P Lyase stimulait l'expression de p53, via la régulation négative d'un de ses régulateurs clés, Mdm4. Les A375 surexprimant la S1P Lyase présentaient également une expression diminuée pour MITF (Microphthalmia-associated transcription factor), régulateur majeur de la mélanogenèse et de la progression du mélanome, également connu pour induire la transcription de Bcl-2. Enfin, la S1P Lyase activait PTEN par diminution de sa phosphorylation. En contrôlant l'expression de protéines clés dans la régulation des voies apoptotiques, la S1P Lyase pourrait donc être une nouvelle cible thérapeutique permettant d'améliorer la prise en charge des malades atteints de mélanome, notamment ceux qui développent des résistances aux thérapies émergentes
Metastatic melanoma is considered to be one of the most aggressive and treatment-resistant human cancer. Despite advances in the understanding of tumor biology and genetics of melanoma, until recently systemic therapy was ineffective against this invasive cancer. Many evidences support the notion that the adjacent microenvironment plays a key role in the progression of this tumor. Defining the molecular signals that control the bidirectional dialogue between malignant cells and the surrounding stroma is crucial for efficient targeted therapy. The first part of our work aimed at defining the role of sphingosine-1-phosphate (S1P), a bioactive sphingolipid that promotes tumor cell migration and survival, in melanoma-stroma interactions. Transcriptomic analysis of human melanoma cell lines showed an increased expression of sphingosine kinase-1 (SK1), the enzyme that produces S1P, as compared to normal melanocytes. Such an increase was also observed by immunohistochemistry in melanoma specimens as compared to nevi, and occurred downstream of ERK activation due to BRAF or NRAS mutations. Importantly, migration of melanoma cells was not affected by changes in SK1 in tumor cells but was stimulated by comparable modifications of S1P-metabolizing enzymes in co-cultured dermal fibroblasts. Reciprocally, incubation of fibroblasts with the conditioned medium from SK1-expressing melanoma cells resulted in their differentiation to myofibroblasts, increased production of matrix metalloproteinases, and enhanced SK1 expression and activity. In vivo tumorigenesis experiments showed that the lack of S1P in the microenvironment prevented the development of orthotopically injected melanoma cells. Finally, local tumor growth and dissemination were enhanced more efficiently by co-injection of wild-type skin fibroblasts than by fibroblasts from Sphk1-/- mice. Altogether, our findings demonstrate that SK1/S1P can modulate the communication between melanoma cells and dermal fibroblasts, pointing out the relevance of SK1 as a potential therapeutic target in melanoma progression. Moreover, we previously reported that S1P Lyase expression, the enzyme responsible for irreversible degradation of S1P, was down-regulated in human skin melanoma cells as compared to normal melanocytes. The second part of our work aimed at defining the effect of S1P Lyase on the response of melanoma cells to antitumor therapies. Here we showed that disruption of S1P Lyase by siRNA enhanced resistance of A375 melanoma cells to Dacarbazine (DTIC), the common chemotherapy used to treat advanced melanoma. In contrast, we reported increased apoptosis in melanoma cells expressing S1P Lyase, as a consequence of increased expression of pro-apoptotic and decreased anti-apoptotic members of the Bcl-2 family. Moreover, S1P Lyase-induced cell death was enhanced in tumor cells treated by the Bcl-2 antagonist ABT-737 suggesting that S1P Lyase could act as a new regulator of Bcl-2-mediated cell survival in melanoma. Interestingly, S1P Lyase overexpression was also associated with an increased expression of p53 as a consequence of the downregulation of its key regulator Mdm4. Furthermore, A375 cells overexpressing S1P Lyase exhibited a decreased expression of Microphthalmia-associated transcription factor (MITF), one of the master regulators of melanogenesis and melanoma progression, also known to up-regulate Bcl-2 transcription. Finally, S1P Lyase promoted PTEN activation by decreasing its phosphorylation. By controlling the expression of key proteins in the regulation of apoptotic pathways, SPL could be a new target to improve the efficacy of anti-melanoma therapies

L'infiltration des mélanomes par les macrophages (TAM) est souvent corrélée à un mauvais pronostic. Cependant, les mécanismes qui régulent le recrutement et la fonction de ces cellules restent encore mal compris. Des études récentes ont montré un rôle majeur de la sphingosine kinase 1 (SK1) tumorale, l'enzyme qui produit la sphingosine-1-phosphate (S1P), dans le remodelage du stroma associé à la tumeur. Le but de ce projet a été d'étudier le rôle de la SK1 tumorale sur le microenvironnement inflammatoire, et en particulier les macrophages, lors du développement des tumeurs mélaniques. In vitro, nous avons montré que l'inhibition de SK1 dans les cellules de mélanome : 1) bloque la migration des macrophages. A l'inverse, la surexpression de cette kinase dans les cellules tumorales stimule la migration des cellules inflammatoires. Cet effet est dépendant de la S1P et de sa fixation sur les récepteurs S1PR présents à la surface des macrophages ; 2) réduit la sécrétion de TGF-ß et 3) stimule la différenciation des macrophages vers un phénotype M1 antitumoral. Ce phénomène n'est pas dépendant de la S1P, ni des S1PRs, mais de la sécrétion de TGF-ß par les cellules tumorales. En effet, la différenciation macrophagique peut-être réversée par l'addition de TGF-ß recombinant dans le milieu de sécrétion des cellules tumorales. In vivo, nos résultats montrent que la greffe orthotopique, i.e. intradermique, de cellules de mélanome murin invalidées pour la SK1 à des souris syngéniques C57BL/6 est associée à une réduction de la croissance tumorale, comparée à des souris ayant reçu des cellules de mélanome contrôles. De plus, l'invalidation de la SK1 tumorale conduit à une augmentation significative de l'expression de cytokines anti-tumorales ainsi qu'à une polarisation Th1 au sein de la tumeur. Ce phénomène s'accompagne d'une réduction du pourcentage de macrophages M2 CD206+MHCIIlow, et à l'inverse, d'une augmentation du pourcentage de macrophages M1 CD206-MHCIIhigh ainsi que de lymphocytes T CD4+ et CD8+ infiltrés dans la tumeur. Ces résultats suggèrent un rôle clé de la SK1 tumorale dans le recrutement et la polarisation des macrophages dans les mélanomes. Ainsi, l'axe SK1/ TGF-ß pourrait constituer une cible thérapeutique prometteuse dans le contrôle de la croissance de cette tumeur
Melanoma infiltration by macrophages (TAM) is often correlated with poor prognosis. However, the mechanisms that regulate the recruitment and function of these cells remain poorly understood. Recent studies have shown a major role of tumor sphingosine kinase 1 (SK1), the enzyme that produces sphingosine-1-phosphate (S1P), in tumor stroma remodeling. The aim of this project was to investigate the role of tumor SK1 on the inflammatory microenvironment, particularly macrophages, during the development of melanoma. In vitro, we showed that the inhibition of SK1 in melanoma cells: 1) blocks macrophage migration. Conversely, overexpression of this kinase in tumor cells stimulates the migration of inflammatory cells. This effect is dependent on S1P binding to its receptors (S1PR) on the macrophage surface; 2) reduces the secretion of TGF-ß and 3) stimulates macrophage differentiation towards an antitumor M1 phenotype. The latter phenomenon does not depend on S1P nor S1PRs, but on the secretion of TGF-ß by tumor cells. Indeed, macrophage differentiation can be reversed by adding recombinant TGF-ß in the tumor cell-conditioned medium. In vivo, our results showed that orthotopic injection, i.e. intradermal, of murine melanoma cells invalidated for SK1 in C57BL / 6 syngenic mice was associated with a reduction in tumor growth compared to mice having received control melanoma cells. Furthermore, the invalidation of tumor SK1 leads to a significant increase in the expression of anti-tumor cytokines and a Th1 polarization within the tumor. This phenomenon is accompanied by a reduction in the percentage of CD206+MHCIIlow M2 macrophages, and conversely, an increase in the percentage of M1 macrophages CD206-MHCIIhigh as well as CD4+ and CD8+ cells infiltrated into the tumor. These results suggest a key role of tumor SK1 in the recruitment of macrophages and their polarization in melanoma. Thus, the axis SK1 / TGF-ß could be a promising therapeutic target in controlling the growth of this tumor

Le phénomène de precipitation phosphocalcique est l’un des risques majeurs de déstabilisation des mélanges pédiatriques de nutrition parentérale qui nécessitent de hautes concentrations calciques. Méthode : La solubilité phosphocalcique en mélanges binaires ou ternaires ainsi que l’influence des additifs sur la stabilité des émulsions lipidiques (Clinoleic® et Ivelip®) utilisées seuls ou en mélange ont été évaluées sur six mélanges de composition variables. Résultats : L’observation visuelle des mélanges binaires ainsi que l’analyse granulométrique par diffraction laser n’ont révélé aucun précipité même pour des concentrations élevées des formes organiques de Ca et P. Cependant, un précipité immédiat en présence de P inorganique (K2HPO4) a été observé. Une réaction phosphocalcique organique a été mise en évidence au microscope optique et après dosage du Ca par spectrophotométrie d’absorption atomique. L’investigation des mélanges ternaires a révélé: - une baisse de pH sous l’effet du Primène® (pH ~ 5,5), et un début de crémage avec l’eau ppi en présence d’électrolytes. La mesure du potentiel zêta a permis d’estimer l’intégrité du film inter facial. Il est possible que la solution d’acides aminés et le glucose offrent une protection contre les effets délétères provoqués par les cations divalents. Conclusion : Les résultats obtenus montrent l’importance de l’utilisation du phosphate organique dans les mélanges pour nutrition parentérale pédiatriques, la nécessité de standardiser le mode de préparation, de conservation et d’administration de ces solutions, avec obligation d’utiliser des filtres pendant la perfusion
Background: Calcium-phosphate precipitation represents one of the major risks of destabilization of paediatric parenteral nutrition admixtures requiring high Ca concentrations. Method: The calcium-phosphate solubility in binary and in all-in-one admixtures and the effect of additives on two intravenous lipid emulsions (Clinoleic® and Ivelip®) used either alone or in admixture have been evaluated on six formulas with different compositions. Results: Precipitations have not been visually detected nor quantified by particle size analysis using laser diffraction on binary admixtures even for samples containing high organic Ca-P. However, precipitation of Ca-P was immediately observed with inorganic P (K2HPO4). Interaction between organic Ca-P has been revealed by optical microscopy and by Ca determination using atomic absorption spectrophotometer. Investigations of lipid-nutrient admixtures showed a significant decrease of the pH with Primene® (pH~5. 5) and a visual instability when mixing with sterile water alone. Zeta potential determination allowed estimating the integrity of the interfacial film. It is possible that amino acids and glucose offer a protection to the lipid emulsion from its physicochemical degradation due to divalent cations. Conclusion: Our data indicated that the use of organic P in paediatric parenteral nutrition admixtures greatly improves solubility but the risk of Ca-P precipitation exist and appropriate measures should be developed for standardization of the preparation, conservation and administration of these solutions, with the necessity of using filters during infusion

Le traitement du mélanome métastatique a été révolutionné par le développement de thérapies ciblées, qui ont montré un bénéfice significatif sur la survie globale. En particulier, l'inhibition de la sérine-thréonine kinase BRAF, mutée dans 60% des mélanomes, par le Vémurafénib (PLX4032), a montré un gain de survie de 6 à 8 mois comparée à la chimiothérapie de référence, la Dacarbazine. Cependant, une très faible proportion de patients répond sur le long terme. En effet, la majorité des patients développent un échappement thérapeutique dans un délai médian de 6 mois. Des mécanismes cellulaires ont été mis en évidence dans l'apparition de cette résistance acquise, notamment l'implication de MITF, un facteur de transcription majeur des mélanocytes, ainsi que des modifications de l'expression de plusieurs membres de la famille de Bcl-2. Cependant, une meilleure compréhension des mécanismes de résistance aux thérapies anti-BRAF semble essentielle, tout comme l'utilisation de nouvelles approches thérapeutiques combinées afin d'optimiser l'efficacité des traitements et la durée du bénéfice clinique. Notre groupe a récemment identifié des altérations du métabolisme du céramide et de l'un de ses dérivés, la Sphingosine 1-phosphate (S1P), dans les cellules de mélanome humain comparé à des mélanocytes sains. En effet, nous avons montré que la S1P lyase (SPL), qui dégrade irréversiblement la S1P est sous exprimée. Au contraire, l'expression de la sphingosine kinase 1 (SK1), qui produit la S1P, est augmentée dans les cellules de mélanome, conséquence directe de la mutation BRAF. Ces perturbations ont pour effet d'augmenter les niveaux de S1P. Ce lysophospholipide favorise la survie cellulaire ainsi que la résistance vis-à-vis d'agents thérapeutiques dans diverses cellules tumorales. L'objectif de cette thèse a été d'évaluer si le métabolisme de la S1P peut moduler la résistance acquise des cellules de mélanome humain aux inhibiteurs de BRAF. Nous avons montré que la surexpression de la SPL ou l'inhibition pharmacologique de la SK1 (SKI-I) sensibilise les mélanomes métastatiques à l'apoptose induite par la thérapie ciblée. Ce phénomène est associé à une diminution de MITF et de l'une de ses cibles directes, la protéine anti-apoptotique Bcl-2. La diminution d'expression protéique de MITF peut être réversée par un traitement de S1P exogène. De plus, nous avons montré pour la première fois une augmentation de l'expression des récepteurs 1 et 3 à la S1P (S1PR1 et S1PR3), dans les cellules de mélanome présentant une résistance acquise au PLX4032. Ces modifications sont associées à l'expression accrue de MITF. La surexpression de la SPL, le traitement par le SKI-I ou par des inhibiteurs ciblant les S1PR1 et S1PR3, surmonte la résistance acquise de ces cellules au PLX4032 via la diminution d'expression des S1PRs, de MITF, et de Bcl-2. Par conséquent, en contrôlant l'expression de protéines clés de la survie et de la résistance, le métabolisme de la S1P représente une nouvelle approche thérapeutique pour améliorer l'efficacité des thérapies ciblées
The treatment of metastatic melanoma has changed considerably in recent years with the development of targeted therapies, which have shown a significant benefit in overall survival. In particular, the inhibition of the frequently mutated serine-threonine kinase BRAF, by Vemurafenib (PLX4032) showed that survival rates increase by 6 to 8 months compared to standard chemotherapy, Dacarbazine. However, a very small proportion of patients will respond to the long term, and the majority of patients relapses in a median of 6 months. Cellular mechanisms have been identified in the appearance of this acquired resistance, including the involvement of MITF, a major transcription factor of melanocytes, as well as changes in the expression of several members of Bcl-2 family. However, a better understanding of these mechanisms seems essential, as is the use of new therapeutic strategies to optimize treatment efficacy and duration of clinical benefit. Our group recently showed some alterations of ceramide metabolism and its derivative sphingosine 1-phosphate (S1P) in human melanoma cells compared to healthy melanocytes. For instance, S1P lyase (SPL), which degrades S1P, is under-expressed. Conversely, sphingosine kinase 1 (SK1), which produces S1P, is over-expressed in tumor cells, as a direct result of BRAF mutation. These alterations increases the levels of S1P. This lysophospholipid promotes cell survival and the resistance to therapeutic agents in a variety of tumor cells. This PhD project aimed at defining whether S1P metabolism could modulate the resistance of human melanoma cells to PLX4032. Here, we show that SPL overexpression or pharmacological inhibition of SK1 by SKI-I sensitizes metastatic melanoma cells to PLX4032-induced apoptosis. This phenomenon is associated with a decreased expression of the master regulator of melanocyte differentiation MITF as well as its direct cellular target Bcl-2. The decrease in MITF protein can be reversed by treating cells with exogenous S1P. Interestingly, we also report for the first time an increased expression of SK1 as well as the S1P receptors, S1PR1 and S1PR3, in melanoma cells with acquired resistance to PLX4032 as compared to sensitive counterparts. These modifications are associated with high expression of MITF. Overexpression of SPL, treatment with SKI-I or antagonists of S1PR1 ans S1PR3, strongly overcomes acquired resistance to PLX4032 through a decrease in the expression of S1PR, MITF as well as Bcl-2. Thus, by controlling the expression of key proteins in melanoma cell survival and resistance, S1P metabolism could represent a new therapeutic approach to enhance the effectiveness of targeted therapies

Le mélanome uvéal constitue le cancer intraoculaire le plus fréquent chez l’adulte. Il s’agit d’un cancer très agressif puisque plus de 50% des patients développent des métastases principalement localisées au niveau du foie. Dans le but d’identifier des gènes pronostiques de développement métastatique, nous avons comparé le transcriptome de 28 tumeurs de mélanome uvéal issues de patients ayant développé des métastases dans les trois années qui ont suivi l’énucléation et 29 tumeurs issues de patients n’ayant pas développé de métastases ou ayant développé des métastases après 36 mois. Le gène PTP4A3/PRL-3 (protein tyrosine phosphatase type IV member 3/Protein of Regenerating Liver-3) a été identifié comme prédictif de l’apparition de métastases. Il code une phosphatase et sa surexpression dans des cellules de mélanome uvéal augmente leur migration in vitro et leur invasivité in vivo. Les évènements protéolytiques à la surface des cellules sont essentiels pour la migration et l’invasivité durant plusieurs processus physiologiques ou pathologiques tels que le développement de métastases. Ces évènements sont assurés par les métalloprotéases (MMPs) qui sont responsables de la dégradation et du remodelage de la matrice extracellulaire.Dans la première partie de cette thèse, nous avons observé que la métalloprotéase transmembranaire MT1-MMP est enrichie à la surface des cellules de mélanome uvéal OCM-1, des cellules MP41 issues de xénogreffes de tumeurs de mélanome uvéal humaines ou dans des tumeurs primaires de mélanome uvéal, surexprimant PTP4A3. Nous avons aussi observé que cette accumulation de MT1-MMP à la surface des cellules de mélanome uvéal est accompagnée d’une accumulation de la sécrétion de MMP2 dans le milieu extracellulaire des cellules exprimant PTP4A3. De plus, nous avons montré que PTP4A3 et MT1-MMP s’associent physiquement et que le trafic vésiculaire de MT1-MMP est accéléré dans les cellules exprimant PTP4A3 mais pas dans celles exprimant le mutant catalytique inactif PTP4A3(C104S). Enfin, nous avons démontré que l’inhibition de l’expression de MT1-MMP dans les cellules exprimant PTP4A3 diminue leur migration in vitro et leur invasivité in vivo. Pour conclure, nos résultats indiquent que PTP4A3 agit en amont de MT1-MMP à travers une accélération de son trafic vésiculaire et son accumulation à la surface des cellules afin de promouvoir la migration et l’invasivité cellulaires.Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés au rôle de PTP4A3 pendant le développement embryonnaire. Les mélanocytes, incluant ceux de l’uvée, dérivent de la crête neurale pendant le développement embryonnaire. Nous avons alors supposé que la fonction de PTP4A3 pendant la progression métastatique pourrait refléter un rôle de la phosphatase dans la migration des cellules de crête neurale pendant le développement embryonnaire. Dans cette partie de la thèse, nous avons montré que PTP4A3 joue un rôle important dans la migration des cellules de crête neurale céphalique pendant le développement de l’embryon de Xenopus laevis. La perte de fonction de PTP4A3 provoque une réduction du territoire de la crête neurale, alors que le gain de fonction de cette phosphatase élargit les faisceaux de migration des cellules de crête neurale céphalique. De plus, des expériences d’isogreffes montrent que les explants de crête neurale dépourvus de l’expression de PTP4A3, sont incapables de migrer dans les embryons greffés. Plus encore, l’inhibition pharmacologique de PTP4A3 dans des cellules de crête neurale en culture diminue de façon significative leur vitesse de migration in vitro. Les résultats de cette étude démontrent que PTP4A3 est requise pour la migration des cellules de crête neurale céphalique in vivo pendant le développement embryonnaire de Xenopus laevis. Donc, les effets pro-migratoire et -invasif reliés à l’expression de la protéine PTP4A3 peuvent refléter son rôle durant la migration des cellules de crête neurale
Uveal melanoma (UM) is the most common intraocular malignancy in adults and is an aggressive tumor since about 50% of patients will develop metastases mostly in the liver. In order to identify metastasis prognostic genes, we compared 28 uveal melanoma tumors from patients who developed metastases within three years after enucleation to 29 tumors from patients who did not develop metastases or who developed metastases after 36 months. The PTP4A3/PRL-3 gene (protein tyrosine phosphatase type IV member of Regenerating Liver 3/Protein-3) was identified as a strong predictor of metastasis occurence. PTP4A3 encodes a dual specificity phosphatase and its expression in UM cells increases their in vitro migration and in vivo invasiveness. Proteolytic events at the cell surface are essential for cell migration and invasiveness during many physiological and pathological processes such as tumor metastasis. MMPs are responsible for the degradation and turnover of the extracellular matrix (ECM). In the first part of this thesis, We found that the membrane anchored MT1-MMP is enriched at the cell surface of OCM-1, xenograft MP41 or primary human uveal melanoma tumors expressing PTP4A3. We also found that membrane accumulation of MT1-MMP in presence of PTP4A3 in OCM-1 cells is accompanied by enhanced secretion of MMP2 in the extracellular medium. Moreover, we demonstrated that PTP4A3 and MT1-MMP physically associate and that the vesicular trafficking of MT1-MMP is accelerated in presence of active PTP4A3 but not in presence of the mutant PTP4A3(C104S). Furthermore, we found that inhibition of MT1-MMP expression in PTP4A3 expressing uveal melanoma cells impairs their migration in vitro and invasiveness in vivo. Collectively, our results indicate that PTP4A3 acts upstream of MT1-MMP through acceleration of its vesicular trafficking and accumulation at the cell surface to enhance cell migration and invasiveness of uveal melanoma cells. In the second part of this thesis, we investigated the role of PTP4A3 during embryonic development. Melanocytes, including uveal melanocytes, are derived from the neural crest during embryonic development. We therefore suggested that PTP4A3 function in uveal melanoma metastasis may be related to an embryonic role during neural crest cell migration. We show that PTP4A3 plays a role in cephalic neural crest development in Xenopus laevis. PTP4A3 loss of function resulted in a reduction of neural crest territory, whilst gain of function experiments increased neural crest territory. Isochronic graft experiments demonstrated that PTP4A3-depleted neural crest explants are unable to migrate in host embryos. Pharmacological inhibition of PTP4A3 on dissected neural crest cells significantly reduced their migration velocity in vitro. Our results demonstrate that PTP4A3 is required for cephalic neural crest migration in vivo during embryonic development.Therefore, the pro-invasive and migratory effects related to the expression of PTP4A3 protein may reflect its role during neural crest migration. Thus, understanding the mechanism of action of PTP4A3 during NC migration may provide insight into PTP4A3 related migratory and invasive phenotypes in human uveal melanoma pathology

Ce mémoire concerne la conception et la réalisation de composants électroniques adaptés à la fonction de mélange subharmonique en bande millimétrique et submillimétrique. Nos orientations ont porté sur l'optimisation, dans la filière InP, de diodes Schottky en configuration antiparallèle. Le GaInAs, de par sa forte mobilité électronique, s'avère particulièrement propice à la conduction électronique et à la montée en fréquence. Deux structures ont été étudiées par résolution numérique des équations de Poisson et de Schrödinger. L'hétérostructure métal/GaInAs présente des propriétés de non-linéarité (h=1. 35) intéressantes pour le mélange de fréquence avec néanmoins un seuil de conduction faible (Vd < 0. 2V). L'insertion d'une barrière de potentiel grand gap permet d'augmenter ce paramètre (Vd = 0. 5V) tout en conservant la forte mobilité du GaInAs. La non-linéarité de l'hétérostructure métal/AlInAs/GaInAs est fortement dégradée. Mais nous avons montré et justifié l'existence d'une épaisseur optimale de 110Å pour laquelle h=1. 5. Du point de vue de l'architecture technologique, l'accent a été mis sur la réalisation de diodes planaires de 1æmø, digitées, de type grille en T de transistor largement submicronique. Des techniques de moulage dans de la résine électronique et de gravure humide ont été optimisées et adaptées aux différentes étapes. Trois structures épitaxiales, diode sans barrière, avec une barrière épaisse de 200Å et avec une barrière moyenne de 150Å ont été réalisées et ont accrédité les tendances obtenues numériquement, à savoir la dépendance du seuil de conduction et de la non-linéarité en fonction de la présence et de l'épaisseur de la barrière. Les composants sans et avec barrière ont montré une fréquence de coupure de 0. 8 et 2THz respectivement. Pour les diodes sans barrière, des pertes optimales de 6. 6 dB sous 4mW de puissance de pompe sont attendues dans un cas d'adaptation idéale de la cellule de mélange.

Le mélanome cutané constitue un problème prioritaire de santé publique en raison de son incidence croissante et de sa forte capacité à métastaser. Le pronostic des patients atteints de mélanome métastatique reste hautement incertain. Il est donc fondamental de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires soutenant la progression tumorale, avant la dissémination, afin d'identifier les patients à haut risque de développer une maladie métastatique et d'améliorer leur prise en charge thérapeutique. Le mélanome primitif se développe dans l'épiderme, qui est constitué majoritairement de kératinocytes. Au cours de la progression tumorale, les cellules de mélanome perdent leur adhérence aux kératinocytes et envahissent le derme sous-jacent où elles pourront atteindre le réseau vasculaire. Les mécanismes moléculaires responsables de cette perte d'adhésion cellulaire ne sont pas complétement élucidés. Plusieurs dérégulations du métabolisme du céramide ont été observées dans les cellules de mélanome, avec en particulier, une augmentation de la production de la sphingosine-1-phosphate (S1P) dès les premiers stades de la maladie. La S1P active des voies de signalisation conduisant à la prolifération des cellules de mélanome mais également à la résistance de ces cellules aux thérapies ciblées. La S1P peut aussi être sécrétée par les cellules tumorales et agir via les récepteurs S1PRs sur le microenvironnement. Dans cette thèse, l'objectif général était de déterminer la capacité de la voie S1P/S1PRs à réguler l'adhésion des cellules de mélanome aux kératinocytes et à promouvoir le caractère invasif des cellules tumorales. Les résultats obtenus montrent que la S1P tumorale: i) réduit l'adhésion des cellules de mélanome primaire aux kératinocytes et stimule leur migration dans un modèle 3D de peau reconstruite ; ii) n'affecte pas l'expression des cadhérines dans les cellules tumorales mais réduit celle de la E-cadhérine dans les kératinocytes de l'épiderme via les récepteurs S1P2-3; et iii) stimule l'expression de répresseurs transcriptionnels Slug et Snail et active la métalloprotéase matricielle MMP9 dans les kératinocytes. Nos données montrent aussi que l'ensemble de ces effets peuvent être bloqués par les antagonistes des récepteurs S1P2 et S1P3. A terme, le ciblage de la voie S1P/S1PRs pourrait être envisagé pour le traitement des tumeurs chez les patients présentant un mélanome primitif
Cutaneous melanoma constitutes a major problem of public health due to its increasing incidence and high risk of metastasis. The prognosis of patients with metastatic melanoma remains highly uncertain. It is essential to understand the cellular and molecular mechanisms sustaining tumor progression, before the dissemination, to identify patients with high risk to develop metastatic disease and to improve their therapy. Melanoma develops in epidermis, which is mainly constituted of keratinocytes. During tumor progression, melanoma cells lose their adhesion to keratinocytes and invade the dermis where they can reach the vascular network. The molecular mechanisms leading to these alterations are not completely known. Numerous dysregulations of ceramide metabolism including an increased production of the oncometabolite sphingosine-1-phosphate (S1P) have been observed at early stages of melanomagenesis. S1P activates signalling pathways leading to melanoma cell proliferation but also to their resistance to targeted therapies. S1P can also be secreted by tumor cells and act on the microenvironment via the S1P receptors (S1PRs). The aim of this thesis was to determine the capacity of the S1P/S1PR pathway to regulate adhesion of melanoma cells to keratinocytes and promote the invasiveness of tumor cells. Our results showed that tumor S1P: i) reduces the adhesion of primary melanoma cells to keratinocytes and stimulates their migration in a 3D model of reconstructed skin; ii) does not affect the expression of cadherins in tumor cells but reduces the expression of E-cadherin in epidermal keratinocytes via the receptors S1P2-3; iii) stimulates the expression of the E- cadherin transcriptional repressors Slug and Snail and activates the matrix metalloprotease MMP-9 in keratinocytes. Finally, our data also show that all of these effects can be blocked by S1P2 and S1P3 antagonists. In the future, targeting the S1P/S1PRs axis could be considered for the treatment of tumors in patients with primary melanoma

Le mélanome uvéal (MU) est une tumeur maligne intraoculaire rare qui touche environ 500 français par an. Malgré un traitement efficace de la tumeur primaire, la moitié des patients développent des métastases principalement hépatiques dans les années qui suivent le diagnostic. En dépit des nombreux efforts réalisés, les thérapies systémiques adjuvantes restent peu efficaces sur le MU métastatique. L’identification de gènes pronostiques et/ou causals du développement métastatique pourrait ainsi permettre des avancées considérables dans la compréhension de cette pathologie et le développement de nouvelles thérapies. Notre laboratoire a identifié la surexpression du gène codant la protéine tyrosine phosphatase PRL-3/PTP4A3 comme hautement prédictive du risque métastatique et du devenir des patients atteints de MU. Sa surexpression est également décrite dans de nombreux autres types de cancers humains métastatiques. La surexpression de PRL-3 dans des cellules de MU augmente significativement la migration cellulaire in vitro et l’invasion in vivo de manière dépendant de son activité catalytique, ce qui suggère un rôle direct de PRL-3 dans le processus métastatique du MU. De plus, nous avons montré qu’empêcher l’ancrage membranaire de PRL-3 en utilisant un inhibiteur de farnésylation (FTI-277) abolit la migration induite par PRL-3 dans les cellules de MU, ce qui révèle l’importance de son ancrage membranaire pour la migration cellulaire. Le but de ma thèse a été d’identifier et de caractériser des substrats cellulaires, et plus particulièrement membranaires, de PRL-3 qui seraient impliqués dans le processus métastatique du MU. Mes résultats montrent que la surexpression de PRL-3 dans des cellules de MU, empêchent l’adhérence des cellules au collagène I et la maturation de structures d’adhérence (FAs) en anneaux impliquant l’intégrine β1 (Itg β1), de manière dépendante de son activité catalytique et de son ancrage membranaire. Nous avons également montré que PRL-3 interagit avec l’Itg β1 et la déphosphoryle sur son motif de phosphorylation intracytoplasmique riche en S/T (T788 et T789), dont l’état de phosphorylation est connu pour réguler l’adhérence cellulaire. Ainsi, mes travaux de recherche ont permis d’identifier PRL-3 comme régulateur des structures d’adhérence à la matrice extracellulaire (MEC) au travers de la régulation de l’Itg β1 et potentiellement de la kinase FAK. De plus, dans les FAs nous avons observé que PRL-3 régule spécifiquement l’agrégation de l’Itg β1 mais pas celle de l’Itg β3, ainsi nous émettons l’hypothèse que cette régulation par PRL-3 serait différentielle entre les intégrines et dépendante de la MEC. Dans le MU, la migration accrue des cellules par PRL-3 peut également être expliquée par une accumulation de la métalloprotéase MT1-MMP/MMP14 à la surface des cellules. Cette protéine transmembranaire est responsable de la dégradation de différents substrats de la MEC et peut-être trouvée dans les FAs. Un travail auquel j’ai contribué, a montré que PRL-3 favoriserait l’accumulation de MMP14 à la membrane plasmique par l’accélération de son trafic vésiculaire. Enfin durant la dernière année de ma thèse, nous avons entrepris de tester les effets de la pentamidine, un antiparasitaire aux propriétés anti-cancéreuses, sur l’inhibition de l’activité de PRL-3. In vivo, la pentamidine induirait une inhibition moyenne de la croissance tumorale dans un modèle de xénogreffes murins de MU et de métastases. Les essais in vitro sont encore en cours
Uveal Melanoma (UM) is a rare tumor that affects around 500 French people each year. Despite a successful treatment of the primary tumor, 50% of patients develop metastasis primarily to the liver in the years following diagnosis. Currently, systemic adjuvant therapy has been unsuccessful for effective treatment. As such, identifying genes involved in both prognosis and metastasis is important for a better understanding of this disease and in turn for designing better treatment strategies. Our group previously identified that overexpression of the gene encoding PRL-3/PTP4A3, a protein tyrosine phosphatase, is highly correlated with metastatic tumor progression and predicts poor prognosis in patients with UM. It is also known that PRL3 is implicated in the metastatic process of various cancers. Overexpression of PRL-3, but not the inactive mutant of PRL3 (C104S), in an ocular melanoma cell line significantly increased cell migration in vitro and invasion in vivo, suggesting a direct role of PRL3 in the metastatic process in UM. We also showed that FTI-277, a farnesyltransferase inhibitor that prevents PRL-3 anchorage to the plasma membrane, abolishes PRL-3-induced UM cell migration on collagen I, suggesting that PRL-3 anchorage is important for cell migration. The aim of my thesis was to identify intracellular, and in particular, membrane substrates that could play a role in UM metastasis. My results show that PRL3 overexpression in UM cells prevents both the spreading of cells to the extracellular matrix (ECM), and the formation of large focal adhesions structures (FA) involving integrin β1 (Itg b1).These biological effects are PRL-3-activity and anchorage dependent. We show that PRL-3 interacts with and dephosphorylates Itg b1 on cytoplasmic threonine 788 and 789, residues that are known to be involved in cell adhesion. Our results identify PRL-3 as a new regulator of cell adhesion structures to the ECM via the regulation of Itg b1 and most likely the focal adhesion kinase (FAK). In FA, we observed that PRL-3 specifically regulates the aggregation of Itg b1 but does not affect integrin β3, so we suppose that this regulation could be specific to certain integrins. In UM cells, the PRL-3-induced cell migration could also be explained by membrane accumulation of the metalloprotease MT1-MMP/MMP14 in the presence of PRL3. This transmembrane proteinase is responsible for ECM degradation and can be found in FA. Moreover, we demonstrated that the vesicular trafficking of MT1-MMP is accelerated in the presence of active PRL-3 but not in presence of the inactive mutant of PRL-3 (C104S). During the last year of my thesis, another aspect of my PhD project was to study the biological effect of pentamidine, an antiparasitic which is known to inhibit the phosphatase activity of PRLs in vitro. In vivo, we show that pentamidine treatment induces a decrease of tumor growth in a UM patient-derived xerograph model. Overall, the results of my thesis suggest that PRL-3 plays an important role in UM metastasis

La dynamique de l'effet photoréfractif dans l'InP:Fe a été étudiée. En présence d'un champ électrique appliqué, les oscillations du signal amplifié disparaissent à la condition de résonance. Le temps caractéristique à l'établissement et à l'effacement du champ de charges d'espace n'est pas une fonction décroissante de l'intensité du faisceau pompe. En régime de diffusion, l'étude de la constante de temps de l'effacement du réseau photoinduit dans un montage de diffraction a permis de déterminer les paramètres de dopage. Le désaccord entre les valeurs expérimentales et théoriques du gain exponentiel en l'absence d'un champ électrique extérieur nous a conduit à considérer la contribution de l'état excité du fer dans l'InP à la création du réseau d'indice. Les résultats sont alors plus satisfaisants. Nous avons réalisé un banc de caractérisation automatique par imagerie photoréfractive. Les non-homogénéités des substrats sont mises en évidence par les cartographies des efficacités de diffraction et des constantes de temps

Le mélanome est le plus agressif et le plus sévère des cancers cutanés du fait de son fort potentiel métastatique. Pourtant à ce jour, aucun biomarqueur pour la détection précoce du mélanome n'est unanimement reconnu. Notre groupe a récemment démontré que le métabolisme du céramide est fortement altéré dès les premiers stades de la maladie, conduisant à l'augmentation de la production d'un dérivé du céramide, la sphingosine 1-phosphate (S1P). La S1P est sécrétée par les cellules du mélanome et a été identifiée comme une molécule majeure du remodelage du microenvironnement tumoral, qui favorise la progression du cancer. De façon physiologique, la S1P circulante se trouve majoritairement sous forme liée aux protéines de haute densité (HDLs), aux protéines de basse et très basse densité (LDLs et VLDLs) ainsi qu'à l'albumine. Les cellules de mélanome pourraient produire de la S1P non liée qui pourrait rendre compte des effets produits par ce lysosphopholipide sur les cellules du microenvironnement tumoral suite à sa fixation sur les récepteurs S1PR présents à la surface des cellules stromales. Ainsi, cette forme libre de S1P pourrait représenter un nouveau biomarqueur pour la détection précoce du mélanome. Cependant, il n'existe à l'heure actuelle aucun moyen permettant de la quantifier. Le but de ce travail interdisciplinaire a été de développer un nouveau capteur basé sur un polymère à empreintes moléculaires (MIP) dans le but de quantifier la S1P libre dans le sang de patients atteints de mélanome. Cette étude a été réalisée entre l'équipe " Ingénierie pour les sciences du vivant (ELiA) " du Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS), et l'équipe " Sphingolipides, métabolisme, mort cellulaire et progression tumorale " du Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CRCT), en étroite collaboration avec l'équipe " Biomimétisme et structures bioinspirées " de l'Université Technologique de Compiègne (UTC). Dans un premier temps, nous avons synthétisé un nouveau MIP dirigé contre la S1P par une méthode de thermopolymérisation en masse. Nous avons caractérisé puis optimisé ce MIP en effectuant des mesures de spectrométrie de masse couplée à la chromatographie en phase liquide et des mesures de spectroscopie de fluorescence. Le MIP a été comparé à un NIP (Non Imprinted Polymer) et exposé à des analogues de la S1P afin d'évaluer sa sélectivité. Dans un second temps, en vue de l'utilisation d'un MIP en tant que couche sensible d'un futur capteur et pour anticiper son immobilisation et sa structuration sur le transducteur, nous avons mis au point un nouveau MIP photopolymérisable en 2D. Ce MIP a d'abord été structuré en motifs par photolithographie sur des surfaces de silicium puis validé par des mesures de microscopie de fluorescence. Le MIP a également été structuré sous la forme de couches minces sur les surfaces actives de capteurs de Microbalance à Cristal de Quartz (QCM) dans le but de le valider par cette méthode sans marquage. Enfin, nous avons exploré l'utilisation d'une fibre optique recouverte d'une couche de MIP photopolymérisé dans le but de détecter, par spectroscopie infrarouge, la liaison de la S1P avec le MIP à la surface de la fibre
Melanoma is the most aggressive and severe form of cutaneous cancer due to its high metastatic potential. However, to date, no marker for the early detection of melanoma has been unanimously accepted. Our group has demonstrated that ceramide metabolism is strongly altered in melanoma, leading to the overproduction of sphingosine 1-phosphate (S1P), one of its derivatives. S1P is secreted by melanoma cells and has been identified as a critical molecule of tumor microenvironment remodeling that supports cancer progression. Physiologically, circulating S1P is predominantly linked to high density lipoproteins (HDLs), low and very low density lipoproteins (LDLs and VLDLs), as well as albumin. Melanoma cells produce unbound S1P that could be responsible for the effects induced by this lysophospholipid on the tumor microenvironment, as a result of its binding to S1PR receptors present on the surface of stromal cells. Thus, secreted tumor S1P could represent a new biomarker for the early detection of melanoma. However, there are currently no means to quantify it. The goal of this interdisciplinary work was to develop a new sensor based on a Molecularly Imprinted Polymer (MIP) in order to quantify unbound S1P present in the blood of melanoma patients. This study has been conducted between the "Engineering for Life science Applications (EliA)" group at the Laboratory for Analysis and Architecture of Systems (LAAS) and the "Sphingolipids, metabolism, cell death and tumor progression" group at the Cancer Research Center of Toulouse (CRCT), in strong collaboration with the team "Biomimetism and Bioinspired Structures" of the University of Technology of Compiègne (UTC). First, we synthesized a new MIP against S1P employing a bulk thermopolymerization approach. The resulting MIP was characterized and optimized by performing both mass spectrometry and fluorescence spectroscopy measurements. It was compared to a Non Imprinted Polymer (NIP) and exposed to S1P analogues to assess its selectivity. Second, in order to use the MIP as the sensitive layer of a future sensor and prepare its immobilization and structuration onto a transducer, we synthesized a new surface photopolymerizable MIP. This MIP was first structured by photolithography onto silicon substrates and validated by fluorescence microscopy measurements. The MIP was also structured as a thin layer onto Quartz Crystal Microbalance (QCM) chips in order to validate its binding capacities using this label-free method. Finally, the use of a MIP-coated optical fiber as an infrared sensor was explored, with the aim of detecting S1P in blood using Attenuated Total Reflectance (ATR) spectroscopy

Le mélanome uvéal (MU) est une tumeur rare, affectant 500 à 600 nouveaux cas par an en France, mais il s’agit de la tumeur intraoculaire la plus fréquente chez l’adulte. Cette tumeur est due à la transformation des mélanocytes dérivés de la crête neurale et localisés dans l’uvée (choroïde, corps ciliaire et iris). C’est une tumeur très agressive puisque, malgré le traitement de la tumeur primaire, jusqu’à 50% des patients développeront des métastases hépatiques. En effet, malgré les nombreux efforts fournis pour le développement de nouvelles thérapies, celles-ci se sont révélées jusqu’à présent peu efficaces. Ainsi, une meilleure compréhension du processus métastatique et l’identification des gènes impliqués dans celui-ci sont des enjeux importants pour permettre le développement de nouvelles thérapies. Une analyse transcriptomique réalisé dans le laboratoire a permis d’identifier la phosphatase PRL-3 dont la surexpression est en corrélation avec le développement métastatique et le mauvais pronostic de survie des patients. Des études fonctionnelles ont montré que les cellules de MU exprimant PRL-3 avaient une capacité de migration et d’invasion accrue par rapport aux cellules exprimant une forme mutante catalytiquement inactive de la phosphatase. L’implication de PRL-3 dans le développement tumoral et le processus métastatique a été très largement décrite dans de nombreux cancers et son mécanisme d’action et ses cibles sont en cours d’investigation. De façon intéressante, certaines cibles de PRL-3 sont des protéines liées au cytosquelette. Dans le but d’identifier de nouvelles cibles de PRL-3 dans le MU, nous avons réalisé une analyse phosphoprotéomique qui nous a permis de mettre en évidence la protéine CRMP2. CRMP2 est une protéine liée au cytosquelette dont le rôle a majoritairement été décrit dans le système nerveux. CRMP2 joue un rôle dans le guidage axonal, l’extensition des neurites, la dynamique des microtubules et le trafic vésiculaire. Au cours de ma thèse, j’ai pu confirmer que dans les cellules de MU, PRL-3 modifie l’état de phosphorylation de CRMP2 en particulier sur les résidus T514 et S522. De plus, CRMP2 et PRL-3 interagisse et cette interaction aboutit à une diminution de la phosphorylation de CRMP2 sur le T514, ce qui suggère que CRMP2 est une cible directe de PRL-3. Des études fonctionnelles ont montré que l’extinction de CRMP2 par ARN interférent augmente la vitesse de migration et l’invasion des cellules de MU qui expriment PRL-3. CRMP2 est donc un frein à la migration et l’invasion des cellules de MU. La migration et l’invasion accrue dans ces cellules sont corrélées à un réarrangement du réseau d’actine avec une diminution des fibres de stress. L’étude des propriétés micro-rhéologiques des cellules de MU montre également que l’expression de PRL-3 et/ou l’extinction de CRMP2 augmente la viscosité, l’élasticité et la dureté du cytoplasme. L’extinction de CRMP2 ne modifie pas ces propriétés dans les cellules exprimant déjà PRL-3 ce qui montre que l’effet de l’extinction de CRMP2 est équivalent à celui de déphosphorylation. Enfin, dans les tumeurs l’expression de CRMP2 est associée à un bon pronostic de survie. Au cours de ma thèse, j’ai également participé à la création d’une carte du réseau d’interaction des molécules et des voies de signalisation impliquant PRL-3 dans le développement du cancer dans le cadre du projet NaviCell. Cette carte a été intégrée à la base de donnée ACSN
Uveal melanoma (UM) is a rare tumor (500 to 600 new cases by year in France) but this is the most common intraocular cancer in adult. This tumor is due to melanocytes transformation derived from neural crest and localized in uvea (choroid, ciliary body and iris). Despite the primary tumor treatment, up to 50% of patients will develop metastases mostly localized in liver within the years following diagnosis. The median survival rate of metastasis formation is only six months. Indeed, there are currently no effective treatments against metastasis. Therefore, a better comprehension of UM metastatic process and identification of the genes involved are major issues for the development of new therapies. A transcriptomic analysis done in our laboratory allows to identify the phosphatase PRL-3 whose overexpression is correlated with metastatic development and patients poor prognosis. Besides being a bad prognosis marker, functional studies showed that UM cells expressing PRL-3 migrate faster and are more invasive than cells expressing the catalytic dead mutant of the phosphatase. The role of PRL-3 in tumorigenesis and metastatic development is well described, and numerous studies investigate his mechanism of action and his intracellular substrates. Interestingly, some of the identified PRL-3’s targets are cytoskeletal proteins. In order to identify new PRL-3’s targets in UM, we realized a phosphoproteomic analysis that allows us to identify CRMP2. CRMP2 is a cytoskeletal protein that has been mostly described in the nervous system. CRMP2 plays a role in axonal guidance, neuritis extension, microtubules dynamics and vesicular trafficking. During my PhD, I confirmed that in UM cells, PRL-3 expression modify the phosphorylation state of CRMP2 in particular on T514 and S522 residues. Moreover, CRMP2 and PRL-3 interact together and CRMP2 is less phosphorylated on the T514 following the interaction, which suggests that CRMP2 is a target of PRL-3. Furthermore, we showed that CRMP2 KO by shRNA increases UM cells velocity and invasion in cells expressing PRL-3. So CRMP2 is a brake to the migration and invasion process in UM cells. These observations are correlated with a reorganization of actin cytoskeleton with a reduction of stress fibers. The study of the microrheological properties of UM cells showed that PRL-3 expression and/or CRMP2 KO increases the viscosity, elasticity and stiffness of the cytoplasm. CRMP2 KO changes these properties only when PRL-3 is not functional which suggests that concerning the micro-rheology, CRMP2 KO is equivalent the its dephosphorylation by PRL-3. Finally, in UM tumors, CRMP2 expression are correlated with good survival prognosis. My PhD also gave me the opportunity to participate to the creation of a map about interactions and signaling pathways involving PRL-3 in cancers as part of the NaviCell project. This map was integrated in ASCN database

L'un des luminophores utilisés dans les lampes trichromatiques est un phosphate mixte de lanthane-cérium-terbium La_1-x-yCe_xTb_yPO₄. Ses propriétés optiques et morphologiques doivent être adaptées à son utilisation. Ce travail concerne l'étude et l'optimisation de ces propriétés. Comme le luminophore est obtenu par calcination d'un précurseur, il apparaît que cette étape a une influence sur son rendement quantique, c'est à dire sur son efficacité. C'est la nature de l'atmosphère de calcination qui est déterminante. La morphologie finale du luminophore peut être contrôlée par l'ajout, avant l'étape de calcination, d'un composé au précurseur. La nature de ce composé dépend des impuretés présentes dans le précurseur et provenant de la synthèse de celui-ci.

La recuperation de l'acide aconitique dans les sous produits de l'industrie de la canne a sucre a ete etudiee en vue de relancer les applications de cet acide dans l'industrie chimique. Les deux techniques utilisees au cours de ce travail sont la precipitation et l'extraction liquide-liquide. La precipitation de l'aconitate de calcium a ete optimisee sur solutions de trans-aconitate de sodium en faisant varier plus particulierement les facteurs concentration, ph, temperature et quantite de cacl#2 ajoutee. Un rendement global de 92 a 93% et une purete de 56% ont ete obtenues avec une solution a 4. 0% d'acide aconitique a ph 7 avec 10% de cacl#2 et a 90c. L'extrapolation des conditions optimales aux solutions industrielles (effluent de fabrication de sucre par resines echangeuse d'ions, jus de feuilles et extraits de boues de defecation) a ete faite. Une precipitation quasi-complete (92%) est obtenue lorsque la solution de regeneration des resines anioniques contient entre 3 et 3,4% d'acide aconitique. Dans le cas des autres solutions, la recuperation de l'acide n'est faisable que si les solutions sont concentrees et traitees prealablement par l'alcool. Le tri-butyl-phosphate (t. B. P. ) extrait preferentiellement et quantitativement l'acide aconitique mais avec une faible selectivite. La separation a ete optimisee sur solutions synthetiques d'acides aconitique, citrique et malique par le biais d'une methodologie de plan d'experience. L'effet de la concentration en acide aconitique, citrique, malique, taux de solvant ainsi que le pourcentage de t. B. P. Dans le melange t. B. P. -ndodecane ont ete etudies. Les conditions optimales (70% de t. B. P. , un taux de solvant compris entre 1 et 2) nous ont permis d'obtenir un rendement de 93 a 97% et une purete de 80 a 87%. Sur solutions industrielles, on obtient des rendements de 97% mais les puretes (par rapport aux acides organiques presents) n'excedent pas 65%. La regeneration du t. B. P. Est effectuee successivement par l'eau et la soude. L'amelioration de la purete est obtenue par les amines aliphatiques comme la tri-iso-octylamine (t. I. O. A. ) dans le diluant le plus approprie (octanol-1). Par double dissociation extraction, la t. I. O. A. Permet d'obtenir une meilleure extractibilite de l'acide aconitique avec une selectivite convenable

Cette étude porte sur l'effet photoréfractif dans le phosphure d'indium dopé au fer (InP:Fe). Les gains optiques mesurés en absence de champ électrique appliqué et à la longueur d'onde de 1,06 micromètre sont plus faibles que les valeurs calculées avec un modèle qui tient compte d'un seul niveau d'énergie (celui du fer) dans la bande interdite. Nous contribuons à déterminer l'origine de cette réduction qui est attribuée dans la littérature, soit aux transitions indirectes liées à l'état excité du fer soit à d'autres niveaux superficiels. Dans un premier temps, nous mettons en évidence la nécessité d'effectuer des mesures en fonction de la température et à plusieurs longueurs d'onde (1,06 ; 1,32 et 1,535 micromètre) afin d'établir les rôles respectifs des différents niveaux d'énergie dans les échantillons étudiés où l'effet photoréfractif est dominé par les trous à température ambiante. L'étude de la constante de temps d'effacement du réseau a permis de déterminer les concentrations en ions Fe2+ et Fe3+. Nous comparons ensuite les courbes du gain mesuré pour les trois longueurs d'onde en fonction de la température et du pas avec les simulations effectuées à partir des différents modèles comprenant soit le niveau excité du Fe2+*, soit un second niveau placé près de la bande de conduction puis, près de la bande de valence. Dans les échantillons étudiés, ces différentes comparaisons ont montré qu'à basse température l'effet photoréfractif est influencé par un second niveau situé près de la bande de valence alors qu'à température ambiante il faut à la fois tenir compte du second défaut et de l'état excité du fer

Ce mémoire vise conjointement à améliorer la connaissance fine de l'effet photoréfractif dans le phosphure d'indium dopé au fer et à développer de nouvelles applications dans le domaine de la commutation optique. Dans une première partie, la technique de franges mobiles a été envisagée afin d'optimiser les performances photoréfractives et en particulier le gain. L'étude de l'évolution du gain en fonction de la vitesse de défilement des franges a mis en évidence l'influence de l'absorption et le rôle des non-linéarités du champ de charges d'espace à contraste élevé. Un modèle fiable a alors été élaboré et une bonne corrélation avec les mesures réalisées au sein du laboratoire a pu être obtenue. La dynamique du champ de charges d'espace en présence de franges mobiles a également été étudiée. Dans une seconde partie, nous avons développé deux méthodes permettant d'éliminer les phénomènes pouvant limiter les performances d'un commutateur optique (effets de polarisation et dispersion chromatique). Un double miroir à conjugaison de phase indépendant de la polarisation a été réalisé avec des rendements équivalentes a ceux d'un DPCM classique. Parallèlement, nous avons étudié théoriquement les problèmes lies au chromatisme. Un dispositif expérimental a été élaboré et nous a permis de démontrer la faisabilité d'un commutateur achromatique permettant le multiplexage en longueur d'onde.

A partir des mesures par atd et diffraction de rayons x et des donnees bibliographiques sur les diagrammes de phase binaires d'oxydes tels que sio::(2), b::(2)o::(3), p::(2)o::(5), gao::(2), as::(2)o::(3), calcul de diagrammes de phases ternaires et quaternaires. En utilisant les mesures de temperature de transition vitreuse et de fluage, proposition des systemes sio::(2)-b::(2)o::(3)-geo::(2) et sio::(2)-b::(2)o::(3)-as::(2)o::(3) comme oxydes de planarisation dans les circuits integres

La mélanogenèse est un processus complexe et étroitement régulé. Une étude transcriptomique à large échelle a été réalisée sur des peaux lésionnelles de patients atteints de vitiligo (dépourvues de mélanocytes et donc de pigmentation) comparées à des peaux non lésionnelles et des peaux de sujets sains. L’analyse différentielle des transcrits a permis la découverte d’un nouveau gène dont l’expression est significativement régulée négativement, dans les peaux lésionnelles, en comparaison avec les peaux non lésionnelles ou saines : CLEC12B. Le degré de régulation de CLEC12B était similaire à ceux observés pour les enzymes clefs de la mélanogenèse (TYR, TYRP1 ou DCT) suggérant que CLEC12B pourrait être un gène mélanocytaire important et jouer un rôle, jusqu’ici inconnu, dans la pigmentation cutanée. CLEC12B est membre de la famille des lectines de type C, qui sont des récepteurs transmembranaires possédant un domaine ITIM capable de recruter et d’activer SHP1 et SHP2. Ces phosphatases régulent de nombreuses voies de signalisation cellulaire impliquées dans des processus biologiques importants. À ce jour, très peu de données sont disponibles dans la littérature concernant CLEC12B qui a uniquement été rapporté dans les cellules myéloïdes. Son ligand, ainsi que les voies de signalisation en aval, n’ont toujours pas été identifiés et aucun lien n’a été rapporté entre CLEC12B et la pigmentation cutanée. Nous avons montré, pour la première fois, que CLEC12B est exprimé par les mélanocytes humains normaux (NHM) et que son expression dépend du phototype de la peau. La modulation de l’expression de CLEC12B par shRNA induit une augmentation significative de la production de mélanines dans les NHMs. Au contraire, la surexpression de CLEC12B entraîne une diminution significative de la pigmentation. Ces résultats ont été confirmés à l'aide d'un modèle d'épiderme humain reconstruit. L’utilisation d’un mutant du domaine ITIM de CLEC12B nous a permis de montrer que CLEC12B recrute et active directement les phosphatases SHP1 et SHP2 dans les mélanocytes. Ceci conduit à la régulation négative des facteurs de transcription CREB et MITF ainsi que des enzymes de la mélanogenèse (TYR, TYRP1 et DCT).Ce nouvel apport dans la compréhension de la physiologie de la pigmentation cutanée pourrait permettre, in fine, à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques et aboutir un jour au développement d’agents dans le traitement clinique et cosmétique des troubles pigmentaires
Melanogenesis is a complex and tightly regulated process. A transcriptome analysis in lesional and non-lesional skin of vitligo patients compared to healthy controls allowed us to identify a new gene CLEC12B, which is only expressed in controls and in non lesional skin of vitiligo patients. The decreased expression of CLEC12B in lesional skin of vitiligo patients is comparable to the one observed for key melanocytic genes such as TYR, TYRP1 or DCT suggesting that CLEC12B could be an important melanocytic gene. CLEC12B is a member of the C-type lectin family, which are transmembrane receptors that possess an ITIM domain which can recruit phosphatases. So far, only few data are available on this gene that is essentially reported in myeloid cells. Ligand and downstream signaling of CLEC12B are unknown and to date, no link has been reported between CLEC12B and pigmentation. We demonstrated that CLEC12B is selectively expressed in melanocytes, and that its expression is decreased in highly pigmented skin compared to white skin. Silencing of CLEC12B in normal human melanocytes (NHM) by short hairpin RNA induced a significant increase in melanin production. On the contrary, CLEC12B overexpression using lentiviral vector resulted in significant loss of pigmentation in NHM. These results were confirmed using a reconstructed human epidermis model. Using a mutant of the ITIM domain of CLEC12B, we showed that CLEC12B directly recruits and activate SHP2, leading to the negative regulation of CREB, MITF and melanogenesis enzymes such as tyrosinase and DCT accordingly to the pigmentary phenotypes observed. These results provide novel insights not only for the development of melanogenic agents in the clinical and cosmetic fields, but also for a better understanding of the melanocyte biology and regulation of melanogenesis

Les ylures de phosphore, employés comme catalyseur latent dans plusieurs réactions, trouvent aussi des applications dans des réactions d'intérêt biologique. Par exemple, leur utilisation dans des réactions de Wittig permet de synthétiser la vitamine A et d'autres caroténoïdes. Récemment, les ylures ont même été employés dans la réaction de Mitsunobu afin de remplacer le diéthylazodicarboxylate (DEAD). Le groupe du Professeur Benoît Marsan à l'UQÀM, qui développe depuis plusieurs années une cellule photovoltaïque électrochimique (CPE), s'est penché sur la réactivité des ylures de phosphore. Il a déjà été démontré, par voltampérométrie cyclique (VC), que la réduction électrochimique de certains sels de phosphonium mène à la formation de leur ylure correspondant. Ces comportements permettent de croire qu'il serait possible d'élaborer des couples redox organiques à partir de mélanges électrolytiques composés d'ylures de phosphore et de leur sel de phosphonium correspondant. La conception de nouveaux couples redox pour les CPEs et les cellules sensibilisées par un colorant, ou mieux connues sous le nom de piles de "type Gratzel", doit permettre l'amélioration de plusieurs points. Deux des principaux problèmes sont la faible conductivité ionique ainsi que la trop forte absorption de la lumière visible (empêchant celle-ci de se rendre à l'électrode photoactive) par le milieu électrolytique qui constitue l'une des composantes de la pile solaire qui limite son rendement de conversion d'énergie. Le système électrolytique ylure/sel pourrait grandement améliorer la conductivité ionique du milieu électrolytique, considérant la possibilité d'un échange de proton entre le sel et l'ylure, dont le mécanisme de migration de charges serait alors analogue au mécanisme de Grotthus dans l'eau. Dans le cadre de ce projet de maîtrise, des mélanges électrolytiques basés sur des ylures de phosphore (Ph₃PCHCN, Me₃PCHCN et Et₃PCHCN) en présence de leur sel de phosphonium correspondant ont été étudiés et comparés à des mélanges électrolytiques composés de phosphines (Ph₃P et Ph₂PCN), elles aussi en présence de leur sel de phosphonium. Tout d'abord, les ylures, les phosphines et les sels ont été synthétisés puis caractérisés chimiquement par spectroscopie RMN proton et phosphore. Par la suite, des mélanges ylure/sel et phosphine/sel de quelques compositions (rapports ylure ou phosphine/sel) ont été réalisés dans les solvants suivants: acétonitrile, éthylène carbonate-diméthylcarbonate en rapport molaire 1: 1 (EC-DMC) et le sel fondu à température ambiante bi((trifluorométhyl)sulfonyl)imide de 1-éthyl-3-méthylimidazolium (EMITFSI). Les résultats obtenus par spectroscopie d'impédance montrent que ces systèmes sont bien conducteurs (> 1 mS cm­­¯¹). Ces systèmes se sont avérés chimiquement et électrochimiquement stables sur une plage de température comprise entre 293 K et 353 K, en plus de présenter une faible coloration. Toutes ces propriétés sont recherchées pour améliorer la performance des systèmes électrolytiques, des CPEs et des piles de "type Grätzel". Les mesures de conductivité et de viscosité, ainsi que des expériences RMN ³¹p, ont permis de mieux comprendre les propriétés électrochimiques observées par VC. Cependant, il a aussi été démontré, par VC, que ces systèmes sont caractérisés par un mécanisme réactionnel irréversible ne permettant pas l'utilisation de ces mélanges en tant que couples redox. De plus, un mécanisme réactionnel associé aux réactions d'oxydation et de réduction observées par VC a été proposé dans ce travail. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Voltampérométrie cyclique, Ylures de phosphore, Conductivité, Piles solaires.