Dissertations / Theses on the topic 'Poissons – Maladies'

Les toxines liposolubles produites par les agents etiologiques de la ciguatera tels que gambierdiscus toxicus, sont bioaccumulees par de nombreuses especes de poissons recifaux le long de la chaine trophique jusqu'a l'homme. Bien que l'existence d'anomalies n'ait jamais ete prouvee chez les poissons, des donnees bibliographiques recentes plaidaient en faveur de l'existence de certaines alterations macroscopiques apres l'ingestion de g. Toxicus. Une serie experimentale menee sur serranus cabrilla nourri avec l'algue toxique a montre (test souris) que la ctx produite par les dinoflagelles etait capable de traverser leur barriere gastro-intestinale. Le controle de trente variables (morphometriques, hematologiques et enzymologiques du foie) ainsi que l'etude histo-cytologique du foie, ont montre l'existence de troubles physiologiques (perte de poids corporel, activation metabolique, reponse active du systeme immunitaire et absence d'activation des mecanismes de detoxication) et de lesions tissulaires hepatiques (dilatation et fibrose sinusoidales, degenerescence graisseuse et lesions de type necrotique) assimilables a une veritable pathologie. Une analyse des variables discriminantes a permis de classer correctement 80% des individus. Une description histo-cytologique et histopathologique du foie d'un certain nombre d'especes de poissons recifaux a permis de confirmer l'existence de certaines caracteristiques histologiques du foie (association du tissu pancreatique, granules de lipofuscines et reserves lipidiques) en relation avec la metabolisation des lipides et/ou des toxines liposolubles et de repertorier des lesions non-specifiques (inflammations sub-aigues, hemorragies, degenerescences graisseuses et necroses hepatocytaires et focales) qui peuvent etre reliees, d'apres la litterature, a des intoxications

L'intestin du loup dicentrarchus labrax est etudie en microscopie photonique et electronique, a balayage ou a transmission, dans differentes conditions d'age et d'environnement. La premiere partie, consacree a des animaux immatures, issus du milieu natural et servant de temoins, permet de definir les caracteristiques morpho-fonctionnelles de l'organe. L'intestin se divise en deux regions: un long intestin prevalvulaire muni de cinq caecums, jouant un role dans l'absorption des lipides; un court intestin postvalvulaire, implique dans l'absorption des macromolecules proteiques. La deuxieme partie correspond a l'etude histologique de l'intestin chez des sujets d'elevage nourris avec des aliments artificiels. Elle met en evidence une pathologie digestive, essentiellement liee a la surcharge lipidique de la muqueuse prevalvulaire, et a la vacuolisation des enterocytes postvalvulaire. L'evolution de cette pathologie, en fonction de l'alimentation et de la temperature, est etudiee. La troisieme partie est consacree a l'apparition des potentialites digestives des larves, de l'ouverture de la bouche a l'age de vingt-cinq jours. Une comparaison est etablie entre des individus de reference alimentes avec des artemia et des sujets recevant des regimes artificiels

La birnavirose du turbot est caracterisee par une mortalite elevee a 18c, des hemorragies musculaires et une necrose du tissu hematopoietique renal. La maladie est reproduite experimentalement. L'etude comparative des proprietes biologiques, serologiques et biochimiques de sept birnavirus de poisson, permet de les classer dans deux groupes correspondant aux serotypes de reference europeens. Par les poids moleculaires de ses proteines et(ou) de dson genome, chaque virus apparait unique a l'interieur d'un meme serotype. L'experience ne permet pas de demontrer le caractere pathogene des souches testees chez l'alevin de truite arc-en-ciel ou l'anguile. Un suivi de la septicemie hemorragique virale, shv, est realise lors d'une epizootie survenue chez la truite en mer; la maladie experimentale est etudiee en eau de mer et en eau douce et des essais de vaccination montrent l'efficacite d'un vaccin inactive, inocule aux truites avant transfert en mer. La sensibilite du bar, du turbot et de la daurade au virus de la shv est demontree experimentalement. L'etude comparative des proprietes biologiques, serologiques et biochimiques des rhabdovirus isoles d'anguille montre la diversite des souches appartenant aux deux sous-groupes des lyssavirus et des vesiculovirus; certaines se revelent pathogenes pour l'alevin de truite

Depuis quelques décennies le déclin des stocks de poissons sauvages en Méditerranée a entraîné un développement accru de l’aquaculture. En Corse, l’aquaculture est devenue aujourd’hui l’une des principales activités agricoles de l’île. En général, et chez les poissons en particulier, l'effet pathogène des parasites dans les conditions naturelles est réduit, conséquence de l'équilibre établi au cours de l'évolution dans le système hôte-parasite. En aquaculture c'est l'accumulation, chez un individu hôte, d'un organisme étranger (virus, bactérie, ou parasite) qui entraîne un effet pathogène dont la gravité est proportionnelle à cette accumulation (Combes, 1990). Les animaux élevés en mer ouverte sont exposés à un grand nombre d’agents parasitaires à cycle direct et indirect (Paperna, 1998). Cette étude parasitaire nous a permis d’identifier et de recenser les communautés parasitaires présentes sur les poissons d’élevage de Corse. Sept espèces de parasites ont été identifiées sur le bar commun et la daurade royale Sparus aurata. Ces sept espèces représentent quatre groupes de parasites : - Les Monogènes qui parasitent le plus fréquemment nos espèces de poissons avec Diplectanum aequans sur le bar commun, Sparicotyle chrysophrii et Furnestinia echeneis sur la daurade royale ; - Les Copépodes parasitant uniquement le bar commun avec les espèces Lernanthropus kroyeri et Caligus minimus ; - Les Isopodes avec l’espèce Cerotothoa oestroides rencontrée chez le bar commun ; - Les Myxosporidies avec l’espèce Ceratomyxa labracis, parasites occasionnels du bar commun. Nous avons ainsi pu mettre en évidence l’importance de l’influence des facteurs environnementaux et des paramètres physiologiques de l’hôte dans la répartition parasitaire. Des méthodes statistiques nous ont également permis de définir les interactions potentielles entre les espèces parasites et les espèces-hôtes, mais également entre les écosystèmes hôtes. Ce travail réalisé en collaboration avec les professionnels de la filière aquacole, pourra se révéler comme un outil de gestion et de prévention afin d’éviter toute perte due aux pathogènes et ainsi d’écarter tout risque pouvant entraîner des conséquences économiques désastreuses pour les exploitants
During the last decades, the decline of wild fish stocks in the Mediterranean has led to increase the development of aquaculture. In Corsica, aquaculture is one of the main agricultural activities. The pathogenic effect of parasites in natural conditions is usually reduced, especially on fish. It is a consequence of the balance established during the evolution of the host-parasite system. In aquaculture, the accumulation of parasites on a host can cause a pathogenic effect with a degree of gravity proportional to the accumulation (Combes, 1990). Animals reared in sea-cages are exposed to a large number of parasitic agents having direct and indirect life cycles (Paperna, 1998). This study allowed us to collect and identify the parasite communities present on farmed fish from Corsica. Seven species were identified on the common seabass Dicentrarchus labrax and the gilthead seabream Sparus aurata. These seven species are included in four groups : - The Monogenea Diplectanum aequans on the common seabass, Sparicotyle chrysophrii and Furnestinia echeneis on the gilthead seabream. These species parasitize frequently the species studied. - The Copepoda Lernanthropus kroyeri and Caligus minimus only found on the common seabass ; - The Isopoda Cerotothoa oestroides identified on the common seabass ; - The Myxosporea Ceratomyxa labracis, occasionaly collected on the common seabass. We highlighted the influence of environmental factors and the host’s physiological parameters in the parasite distribution. Statistical methods allowed us to identify potential interactions between parasite species and host species, but also between ecosystems. This work, realized in collaboration with the corsican farmers, may be a tool for management and prevention in order to avoid any losses due to pathogens. Moreover, it would reduce the risks that could lead to disastrous economic consequences for farmers

Saprolegnia parasitica est une moisissure aquatique responsable des infections fongiques chez les poissons d’eau douce. Auparavant, ces infections étaient traitées au vert de malachite jusqu’à qu’il soit interdit à cause de ses propriétés cancérigènes. Les nouveaux enjeux de la recherche sont donc le développement de produits naturels pour prévenir et contrôler S. parasitica. Les expériences, in vitro, consistaient à déterminer la concentration minimale d’inhibition (CMI) par la méthode de graines de chanvre. Les expériences par bain, in vivo, consistaient à évaluer l’efficacité des produits sur des alevins infectés par S. parasitica. Le Neemazal WSP 5%, le Rhus typhina JN02141A et la bactérie Burkholderia cepacia ont présenté une activité antifongique contre S. parasitica. Cependant, le Rhus typhina JN02141A s’est avéré inefficace en présence d’alevins infectés par S. parasitica. Les prochaines étapes seraient donc la recherche des ingrédients actifs et de les tester sur des alevins infectés par S. parasitica.
Saprolegnia parasitica is a water mold responsible of the fungal infections of fish in fresh water environments. Previously, these infections were treated with malachite green until it is banned due to its carcinogenic properties. Novel research avenues include the development of natural products to prevent and control S. parasitica. The purpose of the experiments in vitro was to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) by the Hempseed MicroPlate (HeMP) – method. Experiments in bath in vivo were to assess the effectiveness of products on fry infected with S. parasitica. Neemazal WSP 5%, Rhus typhina JN02141A, and Burkholderia cepacia showed antifungal activity against S. parasitica. However, Rhus typhina JN02141A was ineffective on fry infected with S. parasitica. The further research is to identify the active ingredients and test them on fry infected with S. parasitica.

Flavobacterium est une bactérie Gram négative pathogène de poissons. Par une approche protéomique, nous avons pu identifier certains composants de la membrane externe : des adhésines putatives, des protéines impliquées dans l'acquisition du fer ou dans les systèmes d'efflux, une HtrA homologue et plusieurs molécules de fonctions inconnues. L'analyse de la membrane externe a révélé plusieurs antigènes protéiques majoritaires dont OmpA/P60. La susceptibilité des deux protéines aux traitements in situ des cellules avec de la protéinase K et la mise en évidence d'effets bactériostatiques/bactéricides d'anticorps spécifiques indiquent sans ambiguité l'exposition en surface de ces deux molécules. Des essais de vaccination ont montré que ces deux protéines pouvaient induire un fort taux d'anticorps protecteurs. Ces résultats indiquent qu'OmpA/P60 et OmpH/P18 sont des candidats prometteurs pour le développement de futurs vaccins
Flavobacterium psychrophilum is a Gram negative bacteria responsible for fish infection. We used a proteomic approach to identify some outer membrane components such as putative adhesins, proteins involved in iron acquisition or in efflux systems, a HtrA homologue and some other molecules with unknown function. Several major antigens have been identified in the outer membrane including the two components OmpH/P18 and OmpA/P60. They are surface-exposed since they were completely digested by in situ proteinase K treatment and the two monospecific sera were bacteriostatic/bactericidal. Vaccination trials showed that both proteins can induce a high titter of specific antibodies which are protective. Collectively, these results indicate that these two proteins could be used in future vaccine development as promising candidate antigens

Les maladies à prions se caractérisent par l'accumulation d'une isoforme anormale (PrPsc) d'une protéine physiologique (PrPc) codée par le gène Prnp chez l'homme. Une protéine homologue a été caractérisée chez différents Mammifères et Oiseaux, la tortue et le Xénope. Chez les Poissons, plusieurs protéines de type prion ont été identifiées, sans pouvoir déterminer avec certitude les relations d'orthologie et de paralogie par rapport au gène Prnp humain. Nous avons caractérisé, après clonage de son ADNc, la protéine prion (PrP1) du poisson-zèbre. Même si sa séquence primaire en acides aminés est relativement divergente, PrP1 présente des motifs bien conservés caractéristiques des protéines de type PrP. Le profil d'expression génique de prp1 a été déterminé sur des embryons et larves de poisson-zèbre en hybridation in situ in toto et comparé à celui du gène prp2. Ce second gène, présent dans le génome du poisson-zèbre, code également pour une protéine de la famille des PrP. Prp1 s'exprime dans l'embryon dès l'activation zygotique, ce qui suggère un rôle pléiotrope de la protéine au cours de l'embryogenèse précoce. A partir de 24 heures après la fécondation, les transcrits de prp1 sont localisés dans des structures bien individualisées, avec une expression majeure au niveau du système nerveux central, des neuromastes de la ligne latérale, des structures rénales, hépatique, cardiaque, de l'intestin postérieur et des nageoires pectorales. Prp2 s'exprime de façon remarquable dans les neuromastes et les nageoires pectorales. En conclusion, nos travaux confirment que le gène PrP est apparu à la base de l'évolution des Vertébrés. Le profil d'expression différentiel des gènes de type prion, observé au cours du développement, pourrait être utilisé comme un argument supplémentaire pour clarifier les relations phylogénétiques après duplication génique du gène prp dans le génome des Poissons Téléostéens
Prion diseases are characterized by the accumulation of an abnormal isoform (PrPsc) of a physiologic protein (PrPc) that is encoded by the Prnp gene in humans. A homologous protein has been characterized in different Mammal species and Birds, the turtle and Xenopus. Different prion-like proteins have been identified in Fish, but their orthologous and paralogous relationship to the human Prnp gene are unknown. Here, we characterized the prion protein (PrP1) of the zebrafish after cloning of its cDNA. Although its primary amino acid sequence is relatively divergent, the PrP1 protein shows preserved PrP-type characteristic motifs. The prp1 gene expression pattern has been determined in zebrafish embryos and larvae by using in situ in toto hybridization and compared to the expression of the prp2 gene. The latter exists also in the zebrafish genome and encodes for another protein of the PrP family. The prp1 gene is expressed in the zebrafish embryo from the beginning of zygotic activation, suggesting a pleiotropic role of this protein during early embryogenesis. Twenty-four hours after fertilization, transcripts of prp1 are localized in distinct anatomical structures, with a main expression in the central nervous system, lateral line neuromasts, different parts of kidney, liver, heart, posterior intestine and pectoral fins. The prp2 gene is mainly expressed in neuromasts and pectoral fins. In conclusion, we confirm the appearance of the PrP gene at the origin of Vertebrate evolution. Moreover, the differential expression pattern for PrP-type genes during development could be used as an additional argument to clarify phylogenetic relations emanating from the duplication of the prp gene in the Teleostean Fish genome

L’aquaculture est à la base de l’alimentation de nombreux pays orientaux où la demande croît constamment. Afin de répondre aux besoins alimentaires de la population, les aquaculteurs doivent souvent élever le poisson dans des conditions extrêmes et stressantes pour l’animal. Conséquemment, le système immunitaire des poissons est diminué et les infections bactériennes deviennent fréquentes. Plusieurs traitements antibactériens sont à la disposition des aquaculteurs, mais ceux-ci sont rarement souhaitables comme ils ont souvent une faible efficacité ou peuvent stresser davantage les individus élevés. Ainsi, l’investigation de nouveaux agents antibactériens potentiels est cruciale. La communauté scientifique s’est éveillée dans les dernières années aux propriétés antibactériennes, antifongiques et antivirales des huiles essentielles et de leurs composantes. Dans la présente étude, neuf composantes retrouvées dans différentes huiles essentielles ont été évaluées face à quatre des agents pathogènes les plus répandus en aquaculture, soit Aeromonas salmonicida, Flavobacterium columnare, Streptococcus iniae et Vibrio parahaemolyticus. La concentration minimale inhibitrice des neuf molécules a été déterminée, démontrant la cinnamaldéhyde comme étant le meilleur agent antibactérien parmi celles-ci. Des combinaisons de molécules ayant inhibé la croissance bactérienne n’ont pas démontré d’effet synergique lorsque combinées ensemble. La microscopie électronique à transmission a été utilisée pour observer les altérations visibles de la membrane bactérienne et des structures extracellulaires chez S. iniae après exposition à la cinnamaldéhyde. Aucune différence visible n’était observable entre les bactéries exposées et non exposées à la cinnamaldéhyde. La capacité de la cinnamaldéhyde à inhiber la formation de biofilm a été évaluée par coloration au cristal violet. Les résultats observés suggèrent que cette molécule peut affecter négativement la formation de biofilm de certaines bactéries à l’étude. À la lumière des résultats de cette étude, la cinnamaldéhyde semble être un agent antibactérien d’intérêt dans le traitement ou la prévention d’infections bactériennes en aquaculture.

Les bactéries appartenant au complexe Burkholderia cepacia (Bcc) peuvent causer des infections pulmonaires dévastatrices chez les patients atteints de mucoviscidose. Les bactéries Bcc sont capables de survivre et se multiplier dans les macrophages in vitro. Des études cliniques ont confirmé que ces bactéries opportunistes se localisent au niveau des cellules phagocytaires et ne forment pas des biofilms dans les poumons des patients infectés comme on le croyait généralement. En utilisant le modèle d'infection zebrafish, nous avons établi précédemment que les macrophages constituent un site clé pour la réplication bactérienne et le développement de l'infection aiguë mortelle. Dans la présente étude, nous avons étudié le rôle des stades intracellulaires de B. cenocepacia en développant des nouvelles lignées transgéniques reportrices pour les études d’imagerie en temps réel, nous avons étudié le rôle de l'autophagie in vivo et analysé le profil « transcriptomique » des macrophages lors de l'infection par B. cenocepacia chez le poisson zèbre.En accord avec les études in vitro, nous avons constaté que la protéine « Microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 » (Lc3), protéine clé dans l’autophagie, a été recrutée au niveau des vacuoles contenant B.cenocepacia K56-2. Nous avons observé en temps réel que les bactéries étaient capables de se répliquer dans ces organelles. Cependant la modulation de l'autophagie par voie génétique et pharmacologique n'a pas changé de manière significative le profil de réplication de B.cenocepacia K56-2 lors de l'infection. En dépit de la charge bactérienne inchangée, une baisse de l’autophagie était reliée avec une augmentation de la mortalité par rapport aux embryons de type sauvage. Ceci suggère une corrélation entre l'autophagie et l'inflammation, et nous proposons que la capacité de B. cenocepacia à arrêter la maturation des (auto) phagosomes et la présence de « cross-talk » entre l’autophagie d’une part et l’inflammasome de l’autre jouent un rôle important dans les réactions inflammatoires observées. Pour approfondir les connaissances sur le rôle des macrophages lors de l'infection aiguë, nous avons déterminé le profil transcriptomique des macrophages isolés à partir d'embryons de poisson zèbre infectés par B. cenocepacia après l'infection. Notre analyse bio-informatique a montré que la plupart des gènes surexprimés sont impliqués dans la signalisation de la réponse immunitaire, tandis que la plupart des gènes sous exprimés sont associés à la transcription et à la traduction. Nous avons confirmé l’activation de l’expression de tnfa dans les macrophages, et nous avons constaté que l'expression des cytokines cxcl8 et Il1b, induite par l'infection, ne dépendait pas de la signalisation par le récepteur TNFa, TNFRSF1A.Nos résultats contribuent à une meilleure compréhension de l'interaction entre B. cenocepacia et les macrophages in vivo, et peuvent contribuer à l’identification de nouvelles cibles pour le développement de thérapies anti-infectieuses pour lutter contre ces bactéries intracellulaires
Opportunistic bacteria belonging to Burkholderia cepacia complex (Bcc) can cause devastating pulmonary infections in cystic fibrosis patients. These bacteria can survive and replicate in macrophages in vitro. Clinical evidence confirmed that the bacteria localize in phagocytic cells, and do not form biofilms in the lungs of infected patients as generally believed. Using a zebrafish infection model we established previously that macrophages are a critical site for bacterial replication and development of acute fatal infection. In the present study, we further explored the role of the intracellular stages of B. cenocepacia by developing new transgenic reporter lines for real time imaging of subcellular trafficking, studying in detail the role of autophagy in vivo, and performing host transcriptome analysis of FACS-sorted macrophages from zebrafish larvae infected with B. cenocepacia.In agreement with in vitro studies, we found that the autophagy related protein Microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 (Lc3) was recruited to B. cenocepacia K56-2-containing vacuoles. Although not critical, using real time confocal microscopy, we observed that the bacteria were able to replicate in such organelles. Both genetic and pharmacological modulation of autophagy did not significantly change the replication profile of B. cenocepacia K56-2 during infection. However, reduction in autophagy resulted in more rapid embryo death compared to wild type embryos. This suggests an inverse correlation between autophagy and fatal inflammation, and we hypothesize that the ability of B. cenocepacia to arrest maturation of (auto)phagosomes, and cross talk between autophagy and inflammasome signaling pathways during B. cenocepacia infection play an important role in the observed inflammatory responses. This study further describes the host transcriptome profile of macrophages isolated from infected zebrafish embryos. Our bio-informatics analysis showed that most of the genes up-regulated during infection were involved in immune response signaling, while the major group of down-regulated genes was associated with transcription and translation. We experimentally confirmed rapidly increased expression of tnfa in macrophages, and found that infection-induced expression of the cytokines cxcl8 and il1b did not depend on signalling through the Tnfa receptor, Tnfrsf1a.Our results contribute to a better understanding of the interaction between B. cenocepacia and macrophages in vivo, and the zebrafish may help finding new targets for development of anti-infectious therapies to combat these intracellular bacteria

L'etude de la parasitofaune des poissons marins mediterraneens des cotes francaises du languedoc-roussillon et de la baie de kotor (adriatique) en yougoslavie, a revele la presence de 45 especes de myxosporidies, dont huit nouvelles pour la science. Plusieurs aspects de la biologie de ces parasites sont abordes. L'impact de ces parasites en aquaculture a ete etudie a travers le modele thelohanellus nikolskii responsable d'epizooties dans les elevages de carpes d'europe centrale et d'asie. La pathologie liee a cette espece, ainsi que les stades initiaux de la sporogenese ont ete precises. Les affinites des myxosporidies avec le parasite pkx et les marteilia nous a amene a etudier egalement le cas de ces deux autres parasitoses: l'hepatonephrite parasitaire des salmonides (pkd), ainsi que la marteiliose de l'huitre plate ostrea edulis. Les premieres approches moleculaires de ces organismes ont permis la construction d'une banque genomique de m. Refringens et la caracterisation d'une premiere sonde nucleique specifique. L'etude preliminaire de celle-ci a ete realisee, et son utilisation comme outil epidemiologique et de diagnostic, est abordee

Le genre Tenacibaculum (famille des Flavobacteriaceae, phylum Bacteroidetes), proposé en 2001 par Suzuki et al., comprend aujourd’hui 28 espèce valides. Ces bactéries sont exclusivement retrouvées dans les milieux marins, libres ou associées à des organismes tels que les poissons, les macroalgues et les invertébrés. Huit espèces sont pathogènes pour les poissons et essentiellement isolées dans des élevages. Ces bactéries sont à l’origine de maladies aux symptômes similaires collectivement désignées sous le nom de ténacibaculoses. L’identification basée sur des caractères phénotypiques n’est pas suffisamment discriminante et ne permet généralement pas d’identifier l’espèce responsable de la pathologie lors d’épisodes infectieux dans les élevages. L’objectif central de mon projet doctoral était de comprendre la prévalence de ces bactéries, notamment à travers le développement d’outils bioinformatiques décisionnels en médecine vétérinaire. En premier lieu, j’ai vérifié la taxonomie actuelle de l’ensemble du genre (espèces décrites et génomes publiés) à l’aide d’un ensemble de méthodes de phylogénomique comme l’Average Nucleotide Identity. Ce travail a permis de nous intéresser à un groupe d’espèces très proches, T. dicentrarchi, T. finnmarkense et T. piscium et a mis en évidence un exemple illustrant la théorie émise par Habib et al. (2014) soutenant l’idée d’une évolution parallèle de la pathogénicité ainsi que des acquisitions multiples de facteurs de virulence au sein du genre Tenacibaculum. Il semble également qu’il existe des phénomènes de convergence évolutive pour certains facteurs de virulence (gènes totalement différents mais codant pour la même fonction). J’ai ensuite développé une méthode d’identification et de typage d’isolats bactériens appartenant au genre Tenacibaculum par spectrométrie de masse MALDI-TOF. Cette méthode a comme principaux avantages d’être fiable, rapide et peu coûteuse. Pour développer la méthode d’identification, les spectres des références des souche types de la quasi-totalité des espèces du genre Tenacibaculum ont été obtenus L’identification d’un isolat de terrain repose dès lors sur une quantification de la ressemblance entre l’empreinte spectrale de l’échantillon et les empreintes spectrales de références. Afin de développer une méthode de typage des souches à l'intérieur de l’espèce T. maritimum, nous avons en premier lieu utilisé les génomes complets de 25 souches (dont 22 obtenus dans le cadre de ce projet) afin d’évaluer la diversité intra-spécifique. La méthode de MALDI-typage développée repose sur l’utilisation de biomarqueurs (protéines ribosomiques polymorphes). J’ai cherché à exploiter au maximum le potentiel de la spectrométrie de masse MALDI-TOF en combinant les informations tirées des génomes avec les empreintes spectrales. J’ai choisi de définir un MALDI-Type (MT) comme étant une combinaison unique de 9 biomarqueurs en m’inspirant de la technique de MLST. Dans une collection de 130 isolats de terrain, nous avons ainsi pu identifier 20 MT qui se regroupent en 4 MALDI-groupes distincts. Enfin, j’ai développé une application web dénommée MALDIquantTypeR intégrant : la base de données de référence pour les espèces appartenant au genre Tenacibaculum, les outils d’identification ainsi que l’outil de typage dédié à l’espèce T. maritimum développés dans le cadre de ce projet. Il doit permettre à des chercheurs parfois géographiquement éloignés d’analyser directement des données brutes issues d’un spectromètre de masse. Nous pensons que la spectrométrie de masse MALDI-TOF peut être utilisée à la fois dans le cadre d’études épidémiologiques à large échelle, mais également être intégrée dans le diagnostic vétérinaire de routine. Ce projet a fait appel à différentes approches reposant essentiellement sur le séquençage et l’analyse de génomes complets, ainsi que sur la protéomique (spectrométrie de masse MALDI-TOF)
The genus Tenacibaculum (family Flavobacteriaceae, phylum Bacteroidetes) was proposed in 2001 by Suzuki et al. and currently includes 28 valid species. These bacteria are found exclusively in marine environments, either free or associated with organisms such as fish, macroalgae and invertebrates. Eight species are pathogenic to fish and are mainly isolated in farms. These bacteria cause diseases with similar symptoms that are collectively referred to as tenacibaculosis. Identification based on phenotypic characteristics is not sufficiently discriminating and generally does not make it possible to identify the species responsible for the pathology during infectious episodes in farms. The central objective of my doctoral project was to understand the prevalence of these bacteria, particularly through the development of bioinformatics decision-making tools in veterinary medicine. First, I developed upon the important sequencing effort initiated by the team before my arrival on bacteria belonging to the genus Tenacibaculum. I verified the current taxonomy of the entire genus (described species and published genomes) using a set of phylogenomic methods such as the Average Nucleotide Identity. This work has allowed us to focus on a group of closely related species, T. dicentrarchi, T. finnmarkense and T. piscium, and has highlighted an example illustrating the theory put forward by Habib et al (2014) supporting the idea of a parallel evolution of pathogenicity as well as multiple acquisitions of virulence factors within the genus Tenacibaculum. It also seems that evolutionary convergence phenomena have taken place for some virulence factors (i.e., totally different genes but encoding the same function). I then developed a method for identifying and typing bacterial isolates belonging to the genus Tenacibaculum using MALDI-TOF mass spectrometry. The main advantages of this method are its reliability, speed and low cost. To develop the identification method, the reference spectra of the type strains of most (24 out of 28) species of the genus Tenacibaculum were obtained. The identification of a field isolate is therefore based on a quantification of the similarity between the spectral footprint of the sample and the reference spectral footprints. In order to develop a typing method for strains within the T. maritimum species, we first used the complete genomes of 25 strains (including 22 obtained in this project) to assess intraspecific diversity. The MALDI-typing method developed is based on the use of biomarkers (polymorphic ribosomal proteins). I have sought to maximize the potential of MALDI-TOF mass spectrometry by combining information from genomes with spectral fingerprints. I chose to define a MALDI-Type (MT) as a unique combination of 9 biomarkers based on the MLST technique. In a collection of 130 field isolates, we were able to identify 20 MT that are grouped into 4 distinct MALDI-groups. Finally, I developed a web application called MALDIquantTypeR that integrates: the reference database for species belonging to the genus Tenacibaculum, the identification tools as well as the typing tool dedicated to the species T. maritimum developed as part of this project. It should allow geographically distant researchers to directly analyze raw data from any mass spectrometer. We believe that MALDI-TOF mass spectrometry can be used both in large-scale epidemiological studies and in routine veterinary diagnosis. This project used different approaches based mainly on sequencing and analysis of complete genomes, as well as proteomics (MALDI-TOF mass spectrometry). The development of analytical tools has also required bioinformatics approaches and programming

Nos recherches ont eu pour but la mise au point de protocoles visant a ameliorer la prevention des phenomenes ecopathologiques en salmoniculture. Une enquete technico-epidemiologique aupres des salmonicultures de la region du sud-est de la france a ete realisee afin de recapituler les causes de baisse de production. Parmi les piscicultures prospectees, la salmoniculture federale de sahorre (pyrenees orientales, france), a ete retenue comme pilote d'etude. L'introduction de nouvelles techniques de controle de la qualite de l'eau en aquaculture a ete envisagee: la cytometrie en flux et l'hybridation moleculaire. Cette etude a permis de definir les periodes cruciales pour la sante des poissons et de signaler certains facteurs environnementaux responsables des mortalites pisciaires. L'etude statistique a mis en evidence le role de certains parametres physico-chimiques et biologiques. L'etude epidemiologique d'aeromonas hydrophila a ete effectuee grace a une analyse phenotypique et genomique. L'analyse genomique est realisee notamment par les techniques de ribotypage, elle a permis de signaler une grande diversite des souches de cette espece

Les nombreux avantages du poisson zèbre ont été utilisés pour modéliser deux maladies héréditaires: la desminopathie et la maladie veino-occlusive pulmonaire (MVOP). La desminopathie est une myopathie myofibrillaire caractérisée par la présence d’agrégats. Deux modèles, de perte et de gain de fonction ont permis de montrer l’importance à la fois de la perte de desmine fonctionnelle et de la présence d’agrégats. Les phénotypes observés incluent en particulier des défauts biomécaniques de la contraction cardiaque et de la propagation calcique myocardique. Des approches thérapeutiques, réduisant la taille des agrégats, sont proposées. Après avoir validé l’utilisation du poisson-zèbre comme modèle d’étude de l’hypertension artérielle, en vérifiant l’implication de l’élasticité de la paroi artérielle dans la régulation du flux sanguin, des modèles de MVOP, une forme rare et sévère d’hypertension pulmonaire, ont été générés et étudiés. Ils confirment la spécificité veineuse de la MVOP
The numerous advantages of zebrafish were used to study two hereditary diseases: desminopathy and pulmonary veno-occlusive disease (PVOD). Desminopathy is a myofibrillar myopathy characterized by the presence of granulofilamentous aggregates. Two models of loss and gain of function of desmin showed the implication of both loss of functional desmin and presence of desmin aggregates in desminopathy clinical manifestations. Phenotypes observed in these models include in particular a perturbation of the heart contraction biomechanics and of calcium propagation throughout the myocardium. Potential drugs, lowering the aggregate content, were proposed. After validating the use of zebrafish as a model of arterial hypertension, by verifying the implication of the elasticity of the aorta in blood flow regulation, we generated and characterized PVOD models. PVOD is a rare and severe form of pulmonary hypertension. The venous-specificity of the phenotypes observed in this pathology was confirmed

L’objectif principal de cette thèse est d’étudier les mécanismes liés au pouvoir pathogène de V. tapetis.Pour cela, nous avons développé 2 axes de recherche. Le premier axe vise à étudier la virulence de V. tapetis en répondant aux 2 problématiques suivantes : Quels sont les gènes impliqués dans la virulence de V. tapetis ? et Existe-t-il des marqueurs hôtes-spécifiques de la virulence de V. tapetis ? Le second axe de recherche concerne l’interaction hôte pathogène et répond aux 2 problématiques suivantes : Quels sont les gènes exprimés lors de l’infection chez l’hôte ? et Quelles sont les modulations au sein de l’animal associées au pH et à la température lors de l’infection ?Les principales découvertes de cette thèse sont : (i) La bactérie V. tapetis, dans le cadre de la MAB, induit une sous expression des gènes impliqués dans la réponseimmunitaire et une dérégulation des gènes impliqués dans la stabilisation et la synthèse des filaments d’actine (ii) Ce pathogène induit également une diminution de l’activité lysosomale sur les hémocytes exposés (iii) L’effet de V. tapetis sur le cytosquelette d’actine et sur la diminution de l’activité lysosomale est indépendante du système de sécrétion de type IV (T4SS) (iv) Le système de sécrétion de type IV (T4SS) est impliqué dans le développement de la MAB mais n’est pas essentiel pour induire cette affection(v) Dans le cadre de la MAB et de la perte des adhérences des hémocytes in vitro, V. tapetis est capable de moduler le pH des fluides extra-palléaux, respectivement dans les premiers jours et premières heures de l’infection (vi) Enfin, l’approche de « strains typing » basée sur la technique MALDI-TOF permet de discriminer les souches de V. tapetis en fonction de leur pouvoir pathogène vis à vis de la palourde japonaise
The main objective of this thesis is to study the mechanisms related to the pathogenicity of V. tapetis. For this purpose, we developed 2 research axes. The first one aimed at studying the virulence of V. tapetis by answering the following 2 issues: What are the genes involved in the virulence of V. tapetis? and Are there host-specific markers of the virulence of V. tapetis? The second research axis concerned pathogen-host interactions and addressed the following 2 issues: What are the genes expressed during infection in the host? and What are the modulations in the animal associated with pH and temperature during infection? The main findings of this thesis are: (i) V. tapetis, in the context of BRD, induces a down expression of genes involved in the immune response anda deregulation of genes involved in the stabilization and synthesis of actin filaments (ii) This pathogen also induces a decrease in lysosomal activity on exposed hemocytes (iii) The effect of V. tapetis on the actin cytoskeleton and on the decrease in lysosomal activity is independent of the type IV secretion system (T4SS) (iv) The type IV secretion system (T4SS) is involved in the development of BRD but is not essential to induce this disease (v) In the context of BRD and of the loss of hemocyte adhesions properties in vitro, V. tapetis is able to modulate the pH of extrapallial fluids, respectively in the first days and hours of infection (vi) Finally, the "strains typing" approach based on MALDITOF makes it possible to discriminate between V. tapetis strains according to their pathogenicity with regard to Manila clam

Les tauopathies regroupent plusieurs maladies neurodégénératives qui incluent la maladie d'Alzheimer et la démence fronto-temporale. La caractéristique majeure de ces maladies est l'hyperphosphorylation et l'agrégation de la protéine tau. La physiopathologie de ces maladies demeure très mal connue et, à ce jour, il n'existe pas de traitements permettant de prévenir, ni même de ralentir l'évolution de ces pathologies. Plusieurs travaux indiquent que les héparanes sulfates, des chaînes polysaccharidiques sulfatées fixées à des noyaux protéiques, jouent un rôle important dans l'hyperphosphorylation de la protéine tau. Toutefois, la nature des héparanes sulfates impliqués dans ces processus et la fonction exacte de ces molécules dans la pathogenèse des tauopathies demeure inconnue. Le but de ma thèse était de contribuer à élucider le rôle des héparanes sulfates dans les tauopathies. Mon travail de thèse est basé sur l'utilisation d'une lignée transgénique de poisson zèbre, la lignée Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] qui exprime une forme mutée de la protéine tau humaine portant la mutation P301L responsable de la démence fronto-temporale avec syndrome parkinsonien liée au chromosome 17. Cette lignée transgénique reproduit une des principales caractéristiques physiopathologiques des tauopathies, l'hyperphosphorylation anormale de la protéine tau. Pendant la première partie de ma thèse, j'ai participé à un travail qui avait pour objectif d'étudier le rôle d'une enzyme impliquée dans la synthèse des héparanes sulfates, la 3-0- sulfotransferase-2, dans l'hyperphosphorylation anormale de la protéine tau. En utilisant une approche génétique, l'inactivation de la 3-O-sulfotransferase-2 par l'injection de morpholino¬oligonucléotides antisens dans des embryons de la lignée Tg[HuC::hTauP301L/DsRecl], j'ai montré que cette enzyme et, par conséquent, les héparanes sulfates avec des résidus sulfatés en position 3 de glucosamine, jouaient un rôle important dans l'hyperphorylation pathologique de la protéine tau. En effet, l'inactivation partielle de la 3-O-sulfotransferase-2 chez ces embryons Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] induit une diminution de près de 60% de l'accumulation des formes hyperphosphorylées de tau. Comme ces travaux suggèrent que les héparanes sulfates pourraient être une cible thérapeutique pour le traitement des tauopathies, y compris la maladie d'Alzheimer, dans la deuxième partie de ma thèse, j'ai étudié les effets de petites molécules antagonistes des héparanes sulfates sur l'hyperphosphorylation anormale de la protéine tau. J'ai ainsi montré que l'administration de deux molécules antagonistes des héparanes sulfates, le surfen et l'oxalyl-surfen, diminuaient très significativement l'hyperphorylation de la protéine tau dans les embryons Tg[HuC::hTauP301L/DsRed]. En plus de la diminution de l'hyperphosphorylation de la protéine tau, ces molécules sauvent partiellement les défauts d'élongation et de fasciculation des axones des motoneurones provoquée par l'expression de la protéine tau humaine mutée. L'ensemble de ces résultats qui ont permis de mettre en évidence l'importance des héparanes sulfates dans la physiopathologie des tauopathies, ouvre des perspectives intéressantes pour le traitement des tauopathies et de la maladie d'Alzheimer
Tauopathies are a class of neurodegenerative diseases that include Alzheimer's disease and frontotemporal dementia. A cardinal feature of tauopathies is hyperphosphorylation and aggregation of tau protein in brain. The pathophysiology of tauopathies is poorly understood, and to date there is no measure to prevent or even slow the progression of disease. -Several studies indicate that heparan sulfates (polymers of sulfated polysaccharides attached to a core protein) play a significant role in tau hyperphosphorylation, but the nature of the heparan sulfates involved in the pathological processes and their precise function in the pathogenesis of tauopathy remains unknown. The aim of my thesis was to shed light on the role of heparan sulfates in tauopathies. For my work, I used the transgenic zebrafish line Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] that expresses the human tau protein carrying the P301L mutation responsible for frontotemporal dementia and parkinsonism linked to chromosome 17. This transgenic line reproduces an important pathophysiological feature of tauopathies: abnormal hyperphosphorylation of the tau protein. In the first part of my thesis, I participated in research designed to investigate the role of 3-O-sulfotransferase-2 (an enzyme involved in the synthesis of heparan sulfate) in tau hyperphosphorylation, using the Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] line. With a genetic approach,. Ie. Inactivation of 3-0- sulfotransferase-2 by injection of antisense morpholino oligonucleotides in Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] embryos, I have shown that this enzyme (and therefore the heparan sulfates with sulfated residues in position 3 of glucosamine) play a key role in pathological tau hyperphosphorylation. Indeed, partial inactivation of the 3-0- sulfotransferase-2 in these embryos induces a 60% decrease in the accumulation of hyperphosphorylated forms of tau. This work points to heparan sulfates as a candidate therapeutic target for the treatment of tauopathies, including Alzheimer's disease. In the second part of my thesis, I worked on finding small molecule antagonists of heparan sulfates capable of inhibiting the abnormal hyperphosphorylation of tau protein. I discovered that two heparan sulfate antagonist molecules (surfen and oxalyl-surfen) not only significantly decrease tau hyperphosphorylation in Tg[HuC::hTauP301L/DsRed] embryos but can also partially rescue the axonal defects and fasciculation of primary motor neurons caused by expression of the mutated human tau. Taken together, my findings highlight the key role of heparan sulfate in the pathophysiology of tauopathies, and open promising perspectives in the search for therapeutic strategies for tackling these disorders

Les poissons osseux possèdent les principaux constituants du système immunitaire des vertébrés dans un contexte physiologique particulier. En cela, le système lymphocytaire T et sa réponse spécifique contre les agents pathogènes présentent des aspects originaux, différents des mécanismes observés chez l'homme ou la souris. En réponse à une vaccination ADN contre le virus de la Septicémie Hémorragique Virale (SHV) et en utilisant une méthodologie de spectratypage de CDR3, les modifications du répertoire TCR  des splénocytes ont été analysées. Cette approche a permis de montrer que la truite arc-en-ciel est capable, comme les mammifères, de produire une réponse publique présentant une surprenante complexité interne, dirigée contre une protéine virale. Des homologues des récepteurs de co-stimulation CD28 et CTLA4 ont également été identifiés. La structure des gènes, les profils d'expression des transcrits et la fonctionnalité des protéines ont été étudiés, suggérant que ces récepteurs possèdent des fonctions homologues à celles de leurs équivalents chez les mammifères. Enfin, une population intestinale d'IEL a été caractérisée, qui exprime des homologues de marqueurs T. Cette population possède un répertoire TCR  polyclonal chez des individus naïfs, ce qui contraste fortement avec les répertoires humains ou murins. Ces IEL sont également capables d'élaborer une réponse publique après une infection systémique. La truite arc-en-ciel effectue donc des réponses T d'une grande diversité suivant des mécanismes d'activation proches de ceux des mammifères. En revanche, l'organisation des compartiments T semble différente au regard des observations réalisées sur les IEL
Most of the basic components of the vertebrate adaptive immune system are present in teleost fish, in the context of a particular physiology. Original aspects of the T-cell system and specific cellular response could be observed, compared to other vertebrate immune mechanisms. Using a CDR3 spectratyping method, we have described the modifications of the TCR  repertoire induced by DNA vaccination against Viral Hemorrhagic Septicemia (VHS). This approach demonstrated that a public response was targeted to VHS glycoprotein and revealed a great internal complexity. CD28 and CTLA4 homologues were also identified. Several lines of evidences as intron/exon structure, mRNA expression profiles and functional experiments suggest that these receptors constitute co-stimulatory receptors as their mammalian counterparts. At last, an intestinal IEL population was characterized. These cells expressed typical T-cell markers, and displayed a polyclonal and diverse TCR  repertoire in naive fish, in sharp contrast to what is observed in human and in the mouse. Moreover, IEL contain antigen responsive T cells, since they participate to the specific T-cell response against a systemic viral infection. The specific immune T-cell response in rainbow trout is extremely diverse and displays activation mechanisms comparable to their mammalian counterparts. However, the IEL characterization revealed that the organization of T-cell compartments is different from the one observed in human or in the mouse

Les muscles sont des structures très organisées qui nous permettent d’effectuer un grand nombre de fonctions. Ils sont constitués de cellules musculaires mais aussi de tissus conjonctifs qui comprennent à la fois des cellules et la matrice extracellulaire. Les interactions entre les cellules musculaires et le tissu conjonctif sont cruciales pour la physiologie du muscle. Le collagène VI (COLVI) est une molécule hétérotrimérique ubiquitaire située dans les tissus conjonctifs, qui est impliquée dans un grand nombre de processus biologiques. Les trimères de COLVI sont composés de 2 chaines dites “courtes” et d’une chaine “longue”. Chez les mammifères, il existe à ce jour, 6 chaines COLVI (deux courtes (α1-2(VI) et 4 chaines longues (α3-6(VI)). Peu de choses sont encore connues à propos de l’assemblage des chaines les plus récemment décrites α4-6(VI) avec les chaines courtes ainsi qu’une la potentielle compensation entre les différentes chaines longues. De plus, chez l’homme, un déficit en α1-3(VI) du fait de mutations dans les gènes correspondants COL6A1-3 conduit à un spectre de maladies neuromusculaires appelées myopathies liées au COLVI. Pendant ma thèse, je me suis intéressée au COLVI durant le développement du poisson-zèbre, un modèle pertinent pour l’étude de maladies neuromusculaires. Dans la première partie de mon travail, j’ai identifié 2 orthologues des chaines α4-6(VI) chez le poisson-zèbre grâce à des études bio-informatiques. Du fait de leur plus grande homologie avec la chaine α4(VI) murine, nous les avons nommés col6a4a et col6a4b. Pour mieux comprendre les rôles des protéines correspondantes, j’ai créé des embryons de poissons-zèbres déficients en COLVI en utilisant l’approche transitoire par oligo morpholino antisens (MOs). Nous avons dessiné des MOs ciblant des sites d’épissage des pré-messagers col6a2, col6a4a et col6a4b, provoquant un saut d’exon et conduisant à un stop prématuré (PTC). J’ai observé une forte diminution des transcrits ciblés. Tous les embryons injectés (morphants) ont présenté des phénotypes morphologiques macroscopiques qui ont conduit à des défauts fonctionnels. Ces phénotypes ont été confirmés au niveau ultra-structural par microscopie électronique. Toutefois, l’analyse de la croissance des motoneurones a permis de mettre en évidence des différences entre ces morphants. Par la suite, j’ai voulu créer deux types de lignées transgéniques, pour pouvoir à la fois étudier le déficit en COLVI à plus long terme (grâce à l’utilisation de Zinc Finger Nucleases) et tester des approches de cribles pharmacologiques (lignée transgénique col6a2 contenant un PTC, fusionné à la GFP). J’ai effectué les clonages nécessaires à l’obtention des différentes constructions, et ces dernières ont été testées in vitro pour validation, lorsque cela était possible. Malheureusement, du fait des forts taux de mortalité in vivo dans les deux cas, nous avons dû nous résoudre à arrêter ces projets. En parallèle, ma connaissance du modèle poisson-zèbre m’a donné l’opportunité, dans le cadre d’une collaboration avec l’équipe de Denis Furling, d’aborder une autre problématique. Ce groupe, qui travaille sur la Dystrophie Myotonique de type 1 (DM1), s’est intéressé à la réexpression d’une isoforme fœtale de la dystrophine retrouvée chez les patients DM1 et à sa possible implication dans la pathologie. L’isoforme fœtale diffère de la forme adulte notamment par l’exclusion de l’exon 78, conduisant à un changement de cadre de lecture et un changement dans la partie 3’ de l’ARN de la dystrophine. Nous avons montré que le maintien de l’isoforme fœtale de la dystrophine était délétère pendant le développement du poisson-zèbre, puisque ces embryons ont présenté un phénotype macroscopique dépendant de la dose de MO injectée ainsi que des troubles de la mobilité
Muscles are highly organized structures that allow us to perform many functions. They are made from muscular cells but also surrounding tissues that comprise both cells and extracellular matrix. The interactions between them are crucial for the muscle physiology. Collagen VI (COLVI) is a heterotrimeric protein, ubiquitously expressed in connective tissues. It plays multiple biological roles in the maintenance of structural integrity, cellular adhesion, migration and survival. COLVI trimers are formed by the assembly of 2 “short” chains and 1 “long” chain. To date, six COLVI chains are recognized in mammalians with 2 short (α1-2(VI)) and 3 long (α3-6(VI)) chains. Little is known regarding the possible assembly of the newly characterized α4-6(VI) polypeptides with the short chains, and a putative functional compensation between the different long chains. Furthermore, in humans, deficiency in α1-3(VI) due to mutations in the COL6A1-3 genes causes a heterogeneous group of neuromuscular disorders collectively termed COLVI-myopathies. During my Ph.D, I got interested in COLVI during the development of zebrafish, a relevant model of neuromuscular disorders. In the first part of my work, I identified 2 orthologs of the α4-6(VI) chains in zebrafish thanks to bio-informatics studies. In light of their stronger homology with the mammalian α4(VI) chain, we named the genes encoding the novel chains col6a4a and col6a4b. To further unveil the roles of the corresponding proteins, we created COLVI deficient zebrafish embryos using a morpholino antisense oligonucleotides approach (MO) . We chose to design MOs that block splicing of col6a2, col6a4a and col6a4b, thereby creating premature termination codons. As expected, the targeted transcripts levels were drastically reduced, likely due to degradation by the nonsense mediated RNA decay. All morphant embryos presented macroscopic and morphologic phenotypes that overall resulted in functional muscle defects: altered muscle structure detected by birefringence analysis and impaired motility upon touch-evoked escape test. These alterations were confirmed at the ultra-structural level by electron microscopy. Nevertheless, some phenotypical specificities were uncovered between the different col6a2, col6a4a and col6a4b morphants, with the discovery of axon outgrowth defects. In a second part, we wanted to create stable zebrafish lines to study COLVI deficiency at later stages using Zinc Finger Nucleases (ZFN) and to be able to carry out pharmacological screenings with a transgenic line containing col6a2 with a premature codon (PTC) fused to the GFP. I performed clonings to obtain the different constructs. When possible, constructs were tested in vitro. Unfortunately, due to high mortality in vivo in both cases, we had to interrupt these projects. In parallel, my knowledge of the zebrafish model gave me the opportunity to be part of another project, in collaboration with the team of Denis Furling

Chez le poisson zèbre, le muscle squelettique axial est composé de deux types de fibres musculaires différentes, les fibres lentes et les fibres rapides, organisées le long de l’axe antéro-postérieur et délimités par des frontières somitiques. Les cellules cuboïdes adaxiales, précurseurs des fibres lentes, sont les premières cellules musculaires à se différencier. En cours de somitogenèse elles s’allongent et migrent à partir de la notochorde radialement vers l’extérieur du somite formant une couche monocellulaire de fibres lentes mononuclées. Au sein de ces précurseurs en cours de réarrangement, se déroule l’initiation de la myofibrillogénèse. Ces premières étapes de formation des myofibrilles sont peu connues et nous aimerions comprendre les mécanismes sous-jacents liés à cette initiation. La structure et la composition du sarcomère sont conservées au cours de l’évolution, offrant la possibilité d’utiliser le poisson zèbre comme model afin de mieux comprendre les processus de myofibrillogénèse chez les Vertébrés et potentiellement d’expliquer l’origine des Myopathies Myofibrillaires qui affectent le développement des myofibrilles chez l’Homme. Récemment, nous avons montré que la perte de fonction la protéine Quaking A chez le poisson zèbre perturbait, entre autre, la maturation finale des fibres musculaires lentes. Cette protéine de liaison aux ARN fait partie de la famille des protéines à domaine STAR, elle possède généralement d’autres isoformes chez les Vertébrés. Au cours de ma thèse, j’ai identifié chez le poisson zèbre, par comparaison de séquence in silico, un homologue du gène qkiA que nous avons nommé qkiC. L’expression des gènes qkiA et qkiC est recouvrante sur le territoire des cellules adaxiales. Bien que la perte de fonction de QkiC n’ait aucuns effets sur développement des fibres lentes, la perte de fonction conjointe de QkiA et QkiC induit un phénotype cellulaire autonome sévère et ce, dès les stades précoce de myofibrillogénèse. Ensemble nos données suggèrent une interaction fonctionnelle des deux homologues dans les cellules adaxiales que nous avons cherché à comprendre et à décrire. Un phénotype similaire est induit par la perte de fonction des protéines Mef2C/D, Nous avons montré que ces deux voies agissent en parallèle afin d’initier et d’accompagner le programme de myofibrillogénèse. A 24hpf, une accumulation des protéines de Myosine et une dissection/désolidarisation des filaments épais sont observées dans les fibres lentes, fortement lié à une destruction importante de la bande-Z. Ces phénotypes sont similaires à ceux utilisés par les pathologistes pour décrire les Myopathies Myofibrillaires. Ainsi, notre étude montre un nouveau type de régulation précoce de la myofibrillogénèse et offre un model potentiel pour étudier chez le poisson zèbre les myopathies myofibrillaire
In zebrafish, myotomes are organized along the antero-posterior axis within repeated units called somites. Contractile fibers are subdivided into two muscle cell types, the slow muscle fibers and the fast muscle fibers. The slow muscle cells are located on the surface of the embryo body while the fast muscle cells are located deeper in the somite, underneath the slow muscle cells. Myogenesis correspond to transitions from unspecified mesodermal cells to mature and functional muscle fibers. These cellular transitions have been extensively studied. However relatively little is known about early developmental mechanisms that are required to form premyofibrils, neither about maturation processes, during which premyofibrils evolved in contractile myofibers. This process called myofibrillogenesis involved a dynamic assembly of the elementary components of the sarcomere that occurred first in adaxial cells, the muscle precursors of slow muscle fibers. Here we show that QkiA and QkiC, two RNA-binding proteins with STAR domain, are required during the early step of myofibrillogenesis where Moysin proteins are not correctly assembled. This early phenotype leads to a strong and specific alteration in the maturation of thick Myosin filaments at 24hpf. The combined QkiA/QkiC loss of function induced a dissection of thick filaments followed by the accumulation of Myosin proteins at the tip of slow muscle cells in a cell autonomous manner. Interestingly, the loss of function of Mef2C/D, two myogenic enhancers from the same family, induced a similar phenotype. However we have shown that Quaking and Mef2 proteins act in parallel ways to control and regulate myofibrillogenesis. Remarkably, we have seen that the accumulation of Myosin, the dissection of thick filaments and the alteration of the Z-disk, induced by QkiA/C loss of function, are the pathologic phenotypes found in Human Myofibrillar Myopathies (MFM). This subgroup of myopathies has been created recently and very few is known about mechanisms involved in those diseases. We propose that QkiA and QkiC is another regulated system that is required to initiated and maintained myofibrillogenesis

La protéine Prion, PrP, est connue pour son implication dans les encéphalopathies spongiformes transmissibles. Cette protéine appartient à une famille de glycoprotéines membranaires qui comprend également la protéine Shadoo. Le rôle biologique de ces deux protéines reste peu connu. L’objectif de cette thèse a été de d’étudier le rôle de Shadoo par dérégulation de l'expression de son gène chez la souris et le poisson zèbre. Les résultats montrent que les protéines PrP et Shadoo interviendraient chez la souris dans le développement précoce de l’embryon, notamment dans la mise en place du placenta. Chez le poisson zèbre, le gène Shadoo1, exprimé précocement, aurait aussi un rôle dans le développement embryonnaire. Ces données apportent un éclairage nouveau sur le rôle de Shadoo et de la PrP dans le développement embryonnaire des vertébrés
The prion protein, PrP, is known for its involvement in transmissible spongiform emcephalopathies. This protein belongs to a membrane-associated glycoprotein family that comprises also the Shadoo protein. The biological role of these two proteins remains poorly understood. The aim of this thesis was to study the function of Shadoo by deregulating its gene expression in mice and zebrafish. The results indicate that PrP and Shadoo appear to be involved in early mouse embryonic development, and more precisely in the placenta development. In zebrafish, expressed Shaddo1-encoding gene is also involved in early embryogenesis. These data highlight a new role of PrP and Shadoo in vertebrate embryonic development

Certains facteurs de risque, comme l’hyperlipidémie, l’hyper-agrégabilité des plaquettes sanguines et le stress oxydant favorisent la progression des maladies cardiovasculaires. L’objectif de ce travail est de comparer les effets des AGPI-LC issus de sources différentes (microalgue marine, huile d’argan et de poisson) sur l’installation du syndrome métabolique chez des rats soumis à un régime hyperlipidique. Les effets de l’huile d’argan sur la fonction plaquettaire et sur le bilan lipidique ont aussi été testés chez des patients dyslipidémiques. Une étude préliminaire sur des rats a été réalisée afin de rechercher la dose minimale de la microalgue (Odontella aurita) à incorporer dans le régime pour obtenir un effet positif sur les différents paramètres mesurés. Nous avons ensuite étudié l’effet du lyophilisat d’O. aurita sur les facteurs de risque cardiovasculaire induits par un régime hyperlipidique chez le rat. Les résultats ont montré, que l'apport d'O. aurita induit une diminution de la glycémie et des teneurs en lipides plasmatiques ainsi qu’une réduction de l'agrégation plaquettaire. Nous avons ensuite comparé les effets de cette microalgue avec l’huile de poisson. Pour cela une étude nutritionnelle a été réalisée chez des rats soumis à un régime hyperlipidique supplémenté ou non avec du lyophilisat d’O. aurita ou de l’huile de poisson. Il a ainsi été montré que la supplémentation en lyophilisat d’O. aurita et en huile de poisson diminue l’agrégation plaquettaire et le stress oxydatif. Nous avons par la suite comparé les effets de l’huile de poisson riche en oméga-3, et de l’huile d’argan riche en oméga-6 et oméga-9. Nos résultats montrent que les 2 sources diminuent l’agrégation plaquettaire et les facteurs de risque du syndrome métabolique mais leurs mécanismes d’action semblent être différent. En complément Nous avons sur l’huile d’argan, réalisé au Maroc une étude clinique pour rechercher l’effet antiagrégant et hypolipémiant chez des patients dyslipidémiques. Les résultats obtenus montrent une amélioration significative des lipides athérogènes chez les patients consommant de l'huile d’argan. Cette amélioration consiste en une baisse très significative des taux de cholestérol total et de LDL-cholestérol sériques auxquels s'ajoutent une diminution de l’agrégation plaquettaire et du stress oxydatif chez les patients consommant de l'huile d’argan
Some risk factors, such as hyperlipidemia, hyperaggregability of blood platelets and oxidative stress promotes the progression of cardiovascular disease. The objective of this study was to compare the effects of LC-PUFA from different sources (marine microalgae, argan oil and fish oil) on installing the metabolic syndrome in rats fed high fat diet. The effects of argan oil on platelet function and lipid profiles were also tested in dyslipidemic patients. A preliminary study was conducted to find the minimum dose of microalgae (Odontella aurita) to be incorporated in the diet for a positive effect on the different parameters measured. We then studied the effect of lyophilized O. aurita on cardiovascular risk factors induced by a high fat diet in rats. The results showed that the addition of O. aurita induces a reduction in blood glucose and plasma lipid levels and a reduction in platelet aggregation. We then compare the effects of microalgae with fish oil. For this, a nutritional study was conducted in rats subjected to a high fat diet (HF) supplemented or not with the freeze-dried O. aurita (HFOA) or fish oil (HFFO). Supplementation lyophilized O. aurita and fish oil decreases platelet aggregation and oxidative stress.We subsequently compared the effects of fish oil rich in omega-3, and argan oil which is rich in omega-6 and omega-9. Our results show that 2 sources of LC-PUFA decrease platelet aggregation and the risk factors of metabolic syndrome, but their mechanism of action appears to be different.We have also conducted a clinical study in Morocco to investigate the antiplatelet and lipid lowering effect of argan oil in patients with dyslipidemia. The results show a significant improvement in atherogenic lipids in patients consuming argan oil for 3 weeks. This improvement consists in a very significant reduction in total cholesterol and serum LDL cholesterol, with a decreased platelet aggregation and oxidative stress in patients consuming argan oil

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative dévastatrice causée par la dégénérescence progressive des motoneurones (MNs) supérieurs et inférieurs menant à une faiblesse et une atrophie musculaire qui progresse jusqu’à la paralysie. Deux gènes majeurs identifiés chez les patients SLA sont le gène FUS (FUSed in sarcoma), impliqué dans le métabolisme de l’ARN, et CHCHD10, qui joue un rôle dans la stabilité des mitochondries. Ces deux gènes ont été étudiés à travers différents modèles, de petits modèles invertébrés aux biopsies de patients. Cependant, les différents traits phénotypiques observés sont complexes et parfois controversés. L’objectif de cette thèse est de fournir de nouvelles informations sur l’implication de ces deux gènes dans la SLA à travers l’utilisation de nouveaux modèles. Pour étudier les mécanismes pathologiques induits par FUS et CHCHD10, nous avons généré et caractérisé deux nouveaux modèles de poisson-zèbres présentant une mutation non-sens des orthologues de ces gènes, et nous avons mis en évidence différents traits phénotypiques propres à la SLA. Nous avons montré, pour FUS, une espérance de vie réduite, une locomotion altérée, des axones moteurs aberrants, une jonction neuromusculaire (JNM) désorganisée, une altération des muscles et mitochondries, ainsi que des changements moléculaires. Ces résultats montrent que la perte de fonction de fus est responsable de l’apparition de signes pathologiques distaux au niveau de la JNM, indiquant une neuronopathie en « dying-back », dans laquelle les traits pathologiques de la SLA commencent au niveau de la JNM et progressent vers les corps cellulaires des MNs
Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a devastating neurodegenerative disorder caused by progressive degeneration of upper and lower motor neurons (MNs), with a very rapid clinical course. It leads to muscle weakness and atrophy progressing to paralysis, with respiratory failure being the major cause of death within years following clinical diagnosis. Two major genes mutated in ALS patients are the RNA-binding protein FUS (FUSed in sarcoma), implicated in RNA metabolism, and coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain 10 (CHCHD10), which plays a role in mitochondria stability. Both these genes have been investigated through different model systems, from small invertebrate models to patient biopsies. However, the major phenotypic features obtained in these models are complex and often controversial. The objective of this work is to provide new insights on the implication of these genes in ALS through the use of new models.To investigate the pathogenic mechanisms induced by FUS and CHCHD10, we generated and characterized two novel stable non-sense mutant zebrafish models for the orthologues of these genes and highlighted several ALS phenotypic features. We demonstrated, for the FUS model but not for CHCHD10, reduced lifespan, locomotor disabilities, aberrant motor axons, disorganized neuromuscular junction (NMJ), muscle and mitochondrial alteration, as well as molecular changes. These findings indicate that loss of fus expression is responsible for the occurrence of distal pathological signs at the NMJ, thus supporting a “dying-back” neuronopathy, in which early disease hallmarks start at the level of the NMJ and progress towards MN cell bodies

Le cil est une organelle conservée au fil de l’évolution qui se projette de presque toutes les cellules de vertébrés. Des mutations dans les gènes codant pour des protéines impliquées dans la structure ou la fonction des cils peuvent causer différentes anomalies développementales ou dégénératives, qui sont collectivement appelés ciliopathies. Les individus atteints de ciliopathies présentent une importante variabilité inter- et intra-familliale, suggérant la présence de gènes modificateurs de la pénétrance et de l’expression de la maladie. L’utilisation du poisson-zèbre comme organisme modèle permet de 1) valider le rôle du microARN let-7 comme modulateur de la ciliogenèse et ainsi de le considérer comme potentiel gène modificateurs dans les ciliopathies; et 2) d’explorer le rôle putatif de l’Ataxine-7 dans la biologie du cil et une potentielle contribution développementale à la maladie d’ataxie spinocérebelleuse 7 qui est une maladie dégénérative. Une meilleure compréhension de la biologie du cil et des ciliopathies permettrait de mieux diagnostiquer et prendre en charge les patients
Cilia are conserved organelles projecting from almost every vertebrate cell. Mutations in genes coding for proteins involved in cilia structure or function can cause different developmental and degenerative anomalies, which are collectively termed ciliopathies. Ciliopathy patients present an important inter- and intra-familial phenotypic variability, suggesting the presence of modifier genes of the penetrance and expressivity of the disease. Using the zebrafish model organism enables to 1) validate the role of the microRNA let-7 as a modulator of ciliogenesis, and thus consider it as a potential modifier gene of ciliopathies; and 2) explore the putative ciliary role of Ataxin-7 and a potential developmental contribution to spinocerebellar ataxia 7, which is a degenerative disease. A better understanding of cilia biology and ciliopathies would allow better diagnostics and care of patients

Ce mémoire porte sur l'estimation de paramètres dans des modèles de propagation des épidémies dans le temps. On considère le cas d'une population fermée dans laquelle chacun des individus est soit susceptible, soit infecté, soit retiré (S-I-R). Un individu est dit infecté lorsqu'il est atteint d'une maladie infectieuse et qu'il est contagieux. Un individu qui n'a pas encore été infecté est dit susceptible, alors qu'un individu qui a été atteint par la maladie et qui n'est plus infecté est dit retiré (immunisé ou décédé). Un paramètre important dans ce type de modèles est le taux de reproduction R0, qui s'interprète comme le nombre moyen d'individus à qui un individu infecté transmet la maladie, au début de l'épidémie. Plus la valeur de R0 > 1 est grande, plus l'épidémie est importante. On propose d'abord deux modèles stochastiques pour l'évolution d'une épidémie en se basant sur un modèle déterministe classique, le modèle SIR de Kermack et McKendrick (1927). Les modèles tiennent compte du type de données disponibles en pratique. Par la suite, on étudie une nouvelle méthode d'estimation de R0 et on construit un intervalle de confiance asymptotique pour R0. Finalement, on présente des résultats obtenus en appliquant la méthode d'estimation de R0 sur des données simulées à l'aide des modèles proposés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : modèle SIR de propagation d'une épidémie, taux de reproduction R0, estimation, processus de naissance ct de mort non homogène, processus de Poisson non homogène.