Rozprawy doktorskie na temat „Traitement oxydant”

L'objectif initial de cette etude etait de contribuer au developpement d'un nouveau procede de traitement d'effluents gazeux contenant des aldehydes legers, par transfert en milieu aqueux oxydant. L'aspect novateur reside essentiellement dans l'utilisation de melangeurs statiques (silzer, smv#4) comme contacteurs. Les agents oxydants retenus sont le peroxyde d'hydrogene et/ou l'ozone. La maitrise du procede necessitant l'acquisition de donnees tant sur les phenomenes chimiques mis en jeu, que sur l'organe de transfert employe (parametres de genie chimique), notre travail s'est decompose en deux parties: la premiere, consacree au lavage chimique en phase aqueuse d'effluents contenant soit du formaldehyde, soit de l'acetaldehyde, nous a permis de mesurer l'efficacite des agents oxydants utilises et de souligner les performances des melangeurs statiques comme contacteurs gaz-liquide. Il s'agissait d'autre part, d'acquerier un certain nombre d'informations (constantes cinetiques, especes intermediaires) necessaires a une meilleure comprehension des reactions chimiques mises en jeu et indispensables au dimensionnement d'une unite industrielle. Dans la deuxieme partie, afin de mieux apprehender le comportement general des melangeurs statiques, utilises comme laveurs de gaz, nous avons determine experimentalement les parametres de transfert, p, k#la, a, k#l. Des correlations semi-empiriques, permettant de prevoir l'evolution de ces differents parametres en fonction des vitesses des deux fluides, ont ainsi pu etre etablies. Enfin, pour confirmer l'interet, economique notamment, d'employer ces melangeurs dans le traitement de la pollution gazeuse, nous avons etudie le transfert de l'hydrogene sulfure par lavage oxydant (reactions chimiques connues) et compare les resultats avec ceux generalement observes sur une colonne garnie fonctionnant a contre-courant

Le vieillissement diminue les propriétés mécaniques protectrices de la peau qui prédispose le sujet âgé aux ulcères de pression, les escarres. Ce travail a pour objectif de (1) tester les capacités de défense de la peau face aux contraintes mécaniques au cours du vieillissement, (2) identifier les facteurs responsables de la dégénérescence des capacités de protection de la peau avec l'âge et (3) évaluer les effets d'un traitement chronique anti-oxydant. Les capacités de résistance de la peau aux pressions ainsi que l'incidence d'escarres suite à une ischémie prolongée ont été étudiées chez des rats jeunes (6 mois), matures (12 mois) et âgés (24 mois) de deux souches : Brown Norway (longévité accrue), et Wistar. Des études complémentaires ont permis d'identifier les facteurs responsables de cette dégénérescence, en particulier le versant vasculaire, l'atteinte nerveuse sensorielle et les modifications de la structure et des propriétés visco-élastiques de la peau. L'efficacité du traitement anti-oxydant sur les capacités mécaniques protectrices de la peau a été estimée. Les résultats montrent une altération des propriétés mécaniques protectrices de la peau avec l'âge, plus ou moins précoce selon la souche de rats, associée à une atteinte fonctionnelle vasculaire (chez les rats Wistar), l'installation progressive d'une neuropathie périphérique sensorielle et d'un défaut visco-élastique cutané dans les deux souches de rats. Ces atteintes ne reflètent pas systématiquement la fragilité de la peau âgée face aux escarres, modulée par l'état du tissu adipeux. Le traitement antioxydant permet de réduire plusieurs atteintes mais a induit des effets contradictoires entre les deux souches de rats étudiées vis-à-vis de l'incidence d'escarres
The aging decreases the protective properties of the skin, which predisposes the aging subject to pressure ulcers. This thesis had for objective (1) to test the defence capacities of the skin to resist mechanical stress during aging, (2) identify the factors responsible for the degeneration of the protection capacity of the aging skin and (3) evaluate the effects of a chronic antioxidant treatment. To meet this three objectives, the cutaneous responses to pressures of different intensities together with the pressure ulcer incidence following a prolonged ischemia were studied on 3 different ages of rats: young (6 months), mature (12 months) and aged (24 months). Those 3 stages of aging were studied on 2 different rat strains: “Brown Normay”, healthy aging model with an accrued longevity and “Wistar”, control rats. Complementary studies allowed identifying the mechanism who leads to a diminution of the protective capacities of the skin. In particular, the vascular dysfunctions (endothelial and smooth muscular cells), the sensory nervous dysfunctions, the modifications of the skin structure and the viscoelastic properties were evaluated. The efficiency of the anti-oxidant treatment was estimated focusing principally on the effects on the nervous and vascular capacities, the structure of the skin and the impact of the pressure ulcer. The results show that the aging induces a more or less early alteration of the protective properties of the skin in response to pressures, more or less precocious depending on the strain of the rat. The decrease of the natural defences is associated to a vascular dysfunction (endothelium with the Wistar rats), the progressive installation of a sensory peripheral neuropathy and a deterioration of cutaneous viscoelastic properties with the two strains of rats. These deteriorations do not reflect systematically the fragility of the aged skin towards pressure ulcers, modulated by the state of the subcutaneous adipose tissue. The chronic anti-oxidant treatment allows to reduce several dysfunctions but has induced contradictory effects between the two studied strains of rats towards the incidence of pressure ulcers

La presente etude concerne le traitement, par lavage basique oxydant, de l'hydrogene sulfure present en station d'epuration. L'oxydant, le chlore, est injecte sous forme d'eau de javel, ou genere electrochimiquement par electrolyse d'une saumure. Dans ce travail, nous proposons la mise en uvre d'une electrochloration interne a la tour de lavage. La premiere partie de l'etude est consacree a des rappels bibliographiques sur le traitement des odeurs et la chimie du soufre et du chlore, cependant que la deuxieme traite, de maniere theorique et experimentale, l'absorption de l'hydrogene sulfure en solution basique tamponnee. La determination des facteurs d'acceleration de transfert permet de demontrer la complexite des phenomenes lorsque le gaz carbonique et l'oxygene, toujours presents dans l'air a desodoriser, s'absorbent simultanement. Dans la troisieme partie, l'etude voltamperometrique sur dsa revele l'effet nefaste des ions hydrogenocarbonates, et surtout carbonates, sur l'oxydation des chlorures, et fait apparaitre la possibilite d'oxyder directement l'hydrogene sulfure en soufre et polysulfures. La determination du rendement faradique montre que la generation industrielle du chlorure par electrolyse est possible, avec un bon rendement a ph 9; a ph 11, en revanche, une telle generation n'est pas envisageable sur dsa, et moins encore sur graphite. Enfin, la comparaison des trois techniques de couplage absorption-oxydation (eau de javel, electrochloration externe ou interne a la tour) montre que seulement en sous-stchiometrie, l'electrochloration et singulierement l'electrochloration interne est plus efficace que l'injection d'eau de javel. A ph 9, cette nouvelle technique permettrait de resorber les pointes de concentration en polluant. Par ailleurs, le chlore gazeux libere dans ce procede, pourrait couvrir les besoins en chlore d'une derniere tour a ph 11, generalement utilisee dans le procede global de desodorisation

Ce travail se situe dans le cadre general de l'activation et de la fonctionnalisation des alcanes legers. Les effets de cooperation de phases entre (vo)#2p#2o#7 et a-sb#2o#4 ont ete etudies dans la reaction d'oxydation du n-butane. L'anhydride maleique (am) est majoritaire sur le catalyseur pyrophosphate de vanadyle. Lorsque (vo)#2p#2o#7 est melange mecaniquement avec a-sb#2o#4, la reaction est alors orientee soit vers l'oxydeshydrogenation (en butenes) soit vers l'oxydation menagee (en am), selon la nature (preparation) de a-sb#2o#4. La formation de butenes a ete reliee a une contamination chimique de (vo)#2p#2o#7 par des especes sb (mesures xps, leis, edx - tem). Cette contamination induit une reduction de surface du vanadium (xps) et une baisse de l'acidite (adsorption de pyridine par ftir). Par contre la formation de am a ete correlee a une oxydation du vanadium (xps) sans formation de nouvelle phase (drx, conductivite electrique). La selectivite en am peut etre aussi fortement amelioree par pretraitement d'oxydation a 500c de (vo)#2p#2o#7. Cette exaltation s'explique par un developpement en surface du solide de defauts structuraux (drx) lies a des especes v#5#+ isolees ou en microdomaines (xps, raman, rmn du solide, conductivite electrique).

AU COURS DE L'HYPERTENSION ARTERIELLE LA PRESENCE D'UNE HYPERTROPHIE CARDIOVASCULAIRE ET D'UNE ALBUMINURIE EST ASSOCIEE A UNE AUGMENTATION DE LA MORBI-MORTALITE CARDIOVASCULAIRE. LE TRAITEMENT ANTIHYPERTENSEUR DOIT DONC, OUTRE BAISSER LES CHIFFRES DE PRESSION ARTERIELLE, PROTEGER LES ORGANES CIBLES. LE BUT DE CE TRAVAIL EST, D'UNE PART, D'EVALUER L'IMPACT DES FACTEURS NON HEMODYNAMIQUES SUR LES ALTERATIONS CARDIOVASCULAIRES ET RENALES ASSOCIEES A L'ELEVATION DE LA PRESSION ARTERIELLE ET, D'AUTRE PART, DE PRECISER LE ROLE DU STRESS OXYDANT DANS LES EFFETS BENEFIQUES DES MANOEUVRES PHARMACOLOGIQUES ET ENVIRONNEMENTALES ETUDIEES. NOUS AVONS MONTRE QUE LA PREVENTION PAR LA RESTRICTION DE L'APPORT SODE OU PAR UN INHIBITEUR DE L'ENZYME DE CONVERSION (IEC), DE L'ATTEINTE DES ORGANES CIBLES INDUITE PAR LA PERFUSION D'ANGIOTENSINE II (AngII) EST INDEPENDANTE DE LA PRESSION ARTERIELLE ET EST POSSIBLEMENT LIEE A LA DIMINUTION DU STRESS OXYDANT. DE PLUS, LA CORRECTION TOTALE OU PARTIELLE DE CES LESIONS PAR UN IEC OU UNE STATINE SE PRODUIT SANS DIMINUTION DE LA PRESSION ARTERIELLE MAIS EST ASSOCIEE A UNE REDUCTION DU STRESS OXYDANT. PAR AILLEURS, UN APPORT SODE EXCESSIF, PRECOCE ET PROLONGE EST ASSOCIE A UNE HYPERTROPHIE CARDIOVASCULAIRE ET A DES ALTERATIONS FONCTIONNELLES RENALES, INDEPENDANTES DE LA PRESSION ARTERIELLE. L'ADMINISTRATION DE SPIRONOLACTONE AMELIORE CES ALTERATIONS, SUGGERANT QUE L'ALDOSTERONE PARTICIPE AU MAINTIEN DES LESIONS OBSERVEES. CET EFFET BENEFIQUE EST OBTENU INDEPENDAMMENT DE LA PRESSION ARTERIELLE ET DE LA GENERATION DES FORMES REACTIVES DE L'OXYGENE. EN CONCLUSION, LE STRESS OXYDANT SEMBLE PARTICIPER AUX EFFETS DELETERES DE L'AngII ET DE LA SURCHARGE SODEE SUR LE SYSTEME CARDIOVASCULAIRE ET RENAL. LES MANOEUVRES PHARMACOLOGIQUES OU DIETETIQUES REDUISANT LE STATUT D'OXYDATION DES CELLULES CONCERNEES DEVRAIENT APPORTER UN BENEFICE DANS LE TRAITEMENT DE L'HYPERTENSION ARTERIELLE ET DE L'ATTEINTE DES ORGANES CIBLES.

La photocatalyse est un procédé d'oxydation avancée qui consiste en l'activation du dioxyde de titane sous UV pour générer des espèces oxydantes. Ces dernières sont capables d'inactiver les cellules vivantes. Nos travaux ont porté sur l'analyse des mécanismes antimicrobiens de la photocatalyse à l'échelle cellulaire et moléculaire sur le modèle eucaryote Saccharomyces cerevisiae, champignon unicellulaire. Le traitement photocatalytique affecte de manière drastique la cultivabilité de cette levure. La diminution de la cultivabilité a été reliée à la perte de l'intégrité membranaire et à la perte de l'activité enzymatique intracellulaire, analysées par cytométrie en flux. L'exposition des levures à la photocatalyse provoque des dommages à toutes les macromolécules (acides nucléiques, lipides membranaires, protéines) et par conséquent aux structures cellulaires ce qui engendre la libération de constituants cellulaires (ions, acides aminés), de même que la formation de produits de dégradation (malondialdéhyde, acides organiques). Ces dommages peuvent être liés à un stress oxydant intracellulaire suggéré par l'accumulation des ions superoxyde dans les cellules traitées et l'augmentation de la résistance pour les souches surexprimant des enzymes de dégradation des ROS. Enfin, l'étude de l'impact de la photocatalyse sur des organismes fongiques ayant un impact environnemental ou sur la santé, a révélé l'existence de cellules ou de structures fongiques résistantes. Ces résultats ont apporté des éléments de connaissance inédits sur l'impact de la photocatalyse sur les cellules eucaryotes fongiques et ouvrent de nouvelles perspectives notamment dans la compréhension du phénomène de résistance
Photocatalysis is an advanced oxidative process that generates reactive oxygen species (ROS) and inactivates living cells. The aim of this work was to have a better understanding of the antimicrobial mechanisms generated by photocatalytic treatment. The cellular impact was monitored using the unicellular fungal model, Saccharomyces cerevisiae yeast. Photocatalysis reduces drastically the cultivability of yeast cells. Flow cytometry analyses revealed that the decrease of cell cultivability was related to both damages in plasma membrane and loss of intracellular enzymatic activity. During exposure to photocatalysis, multiple cellular macromolecules are damaged (lipids, proteins, nucleic acids). These damages are responsible for cellular structure dysfunction leading to a release of intracellular compounds (ions, amino acids) and the formation of by-products and pollutant (carboxylic acids, malondialdéhyde). The increase of intracellular superoxide ions amounts and the higher resistance of yeast strains overexpressing ROS detoxifying enzymes suggested an intracellular oxidative status responsible for described macromolecular damages. Finally, exploring photocatalytic treatment on other environmental and health impact fungi revealed the presence of resistant cells or structures. For the first time, an interdisciplinary work focusing on cellular impacts of photocatalysis was monitored leading to a better understanding and to new perspectives

Le but du travail exposé est de valoriser le sulfate ferreux heptahydraté, sous-produit des industries du titane et de l'acier, dans la synthèse de materiaux superoxydants : les ferrates. La première partie est donc consacrée à l'étude bibliographique détaillée des ferrates (IV), (V) et (VI) alcalins et alcalino-terreux. Dans la suite, la méthode de synthèse du sulfato-ferrate de potassium mise au point par N. Neveux a été reprise afin d'améliorer certains paramètres comme le taux d'humidité au sein du mélange réactionnel ou le mode de séchage et de caractériser ce compose de façon plus fondamentale, notamment par microscopie électronique à transmission. D'autre part, l'étude du système Na-Fe-O a permis de mettre en évidence que le seul ferrate de sodium stable a 380°C est le ferrate (IV) Na4FeO4. Il s'agit d'un composé noir, très hygroscopique et qui se dismute en solution aqueuse pour donner du Fe(VI) et de l'hydroxyde ferrique. À temperature ambiante, l'étude de la réaction a l'état solide entre FeSO4, 7H2O - Ca(ClO)2 et NaOH montre qu'il est possible d'obtenir du Fe(VI) à condition d'utiliser des perles et de la poudre de NaOH (à la place de pastilles) et de supposer un rapport Na/Fe au moins égal a 4/1 dans la formulation chimique du ferrate sodé. Enfin, un certain nombre d'essais ont été réalisés sur des eaux de station d'épuration afin de comparer l'efficacité du chlorure ferrique et des différents ferrates. Les effets sur la turbidité, la demande chimique en oxygène et le caractère bactéricide ont été analysés.

Les composés du fer au degré d'oxydation (VI) présentent l'avantage d'être des oxydants et des bactéricides puissants; ce qui explique notamment leur intérêt dans le traitement des eaux. Par ailleurs, leur réduction donnant lieu à de l'hydroxyde ferrique, leur pouvoir floculant contribue à l'élimination de polluants organiques et minéraux (hydrocarbures, métaux lourds, isotope radioactifs. . . ). La synthèse de ferrates (VI) s'avère être très délicate ceci du à l'instabilité que leur confère leur haut pouvoir oxydant et les méthodes de synthèses existantes ne s'opèrent qu'à l'échelle du laboratoire. Nous préconisons ici un mode de synthèse de ferrates (VI) alcalins par voie sèche applicable à l'échelle industrielle. Ce procédé de synthèse permet l'obtention de ferrates (VI) cristallisés et stables sous forme de solutions solides. Nous avons, lors de nos travaux, plus particulièrement étudié le cas des sulfato-ferrates dont on peut faire varier la composition c'est-a-dire le rapport fe/s. Nous pouvons de même envisager d'autres composés tels que les phosphato-ferrates ou les chromato-ferrates, cependant il est à noter que la synthèse de sulfato-ferrates permet la valorisation d'un sous-produit de la sidérurgie et de l'industrie du titane qu'est le sulfate ferreux et dont les applications sont très restreintes

Le stress oxydant, les dysfonctions mitochondriaux et les altérations du métabolisme lipidique sont un dénominateur commun des maladies neurodégénératives (MN), comme la sclérose en plaques (SEP). Dans les conditions du stress oxydant, l’excès du cholestérol est éliminé par oxydation, produisant des oxystérols. Chez l'homme, le taux du 7β-hydroxycholestérol (7β-OHC) est souvent trouvé à des taux élevés dans le liquide céphalo-rachidien (LCR) et/ ou le plasma de patients atteints de MN, notamment la SEP.Dans ce contexte, une étude clinique préliminaire sur le LCR et le plasma de patients atteints de SEP RR a été réalisée dans le but de rechercher des biomarqueurs du métabolisme lipidique et du stress oxydant et de déterminer d‘éventuelles corrélations entre le 7β-OHC et les différents mécanismes associés à la pathogenèse de la SEP. Une étude in vitro a été réalisée afin d’évaluer les activités biologiques de trois molécules utilisées dans le traitement de la SEP, le diméthyle fumarate (DMF) et son métabolite le monométhyle fumarate (MMF), et la biotine sur des oligodendrocytes murins 158N, et à déterminer leurs potentialités cytoprotectrices en se focalisant sur leurs capacités à s’opposer à la toxicité du 7β-OHC. Pour cela, des techniques spectrophotométriques, analytiques et de biologies moléculaires ont été utilisées.Nos résultats ont révélé une augmentation du taux de HODE associée à une augmentation du taux plasmatiques d’oxystérols, notamment 7KC et 7β-OHC, ainsi qu’une altération du métabolisme d’acides gras au niveau du LCR et du plasma des patients atteints de SEP. L’étude in vitro a montré que le DMF, le MMF et la biotine présentent des capacités à atténuer les effets délétères du 7β-OHC à savoir; la mort cellulaire par oxiapoptophagie définie par l’association de l’apoptose, l’autophagie et le stress oxydant. De plus, ces molécules corrigent les modifications structurales et le déséquilibre du statut redox caractérisé par une surproduction d’espèces radicalaires d’oxygène, une activité accrue des principales enzymes anti-oxydantes et une amplification de l'oxydation de macromolécules induites par le 7β-OHC. Elles atténuent également les dysfonctionnements mitochondriaux et péroxysomaux, les altérations de l’expression de protéines de myéline ainsi que le désordre du profil lipidique, induits par le 7β-OHC.Notre étude apporte des arguments en faveurs de la capacité du DMF, du MMF et de la biotine, à atténuer les phénomènes majeurs associés à la mort des oligodendrocytes qui pourraient contribuer à la démyélinisation. Ceci renforce l'intérêt porté à ces molécules pour le traitement des maladies neurodégénératives incluant la SEP
Oxidative stress, mitochondrial dysfunction, and alterations in lipid metabolism are a common denominator of neurodegenerative diseases (MN), such as multiple sclerosis (MS). Under oxidative stress conditions, excess cholesterol is removed by oxidation, producing oxysterols. In humans, the 7β-hydroxycholesterol (7β-OHC) is often found at increased levels in the cerebrospinal fluid (CSF) and/or plasma of patients with MN, including MS.In this context, a preliminary clinical study on CSF and plasma of patients with RR MS was carried out to search for lipid metabolism and oxidative stress biomarkers and to determine the possible correlations between 7β-OHC and the different mechanisms associated with the MS pathogenesis. An in vitro study was conducted to evaluate the biological activities of three molecules used in the treatment of MS, dimethyl fumarate (DMF) and its major metabolite, monomethyl fumarate (MMF), and biotin on 158N murine oligodendrocytes, and to determine their cytoprotective potentialities by focusing on their ability to oppose the toxicity of 7β-OHC. For this, spectrophotometric, analytical and molecular biology techniques were used.Our results have shown an increased level of HODE associated with an enhancement of oxysterol levels in the plasma, notably 7KC and 7β-OHC, as well an alteration in fatty acid metabolism in the CSF and plasma of patients with SEP. The in vitro study revealed that DMF, MMF, and biotin can counteract the deleterious effects of 7β-OHC namely; cell death by oxiapoptophagy defined by the association of apoptosis, autophagy and oxidative stress. Moreover, these molecules correct the structural modifications and the disequilibrium of the redox status characterized by an overproduction of radical oxygen species, an increased activity of the principal antioxidant enzymes and an amplification of the macromolecules oxidation induced by the 7β- OHC. They also attenuate the mitochondrial and peroxisomal dysfunctions, the alterations of myelin protein expression as well as the lipid profile disorder induced by 7β-OHC.Our study provides arguments in favor of the ability of DMF, MMF, and biotin, to attenuate the major events associated with the death of oligodendrocytes which could contribute to demyelination. This reinforces the interest in these molecules for the treatment of neurodegenerative diseases including MS

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet SELF France 2030, qui propose un prétraitement oxydant par l’eau des déchets métalliques nucléaires dans un sel NaOH-KOH-H₂O fondu à 225⁰C, avant leur conditionnement en matrices cimentaires. Ce procédé permet d’inerter les déchets métalliques et assure la sûreté du colis de stockage. Le travail de thèse a donc été consacré à l’étude de la réactivité des principaux déchets nucléaires métalliques – graphite, magnésium et uranium – dans le sel fondu NaOH-KOH à 225⁰C. Une première partie concerne le mélange NaOH-KOH (51,5 – 48,5 mol%) fondu à 225⁰C pour acquérir des données thermodynamiques et expérimentales sur sa stabilité chimique et électrochimique. Les études gravimétriques et électrochimiques montrent que le mélange contient 15 mol% d’eau à 225⁰C, ce qui est caractéristique d’une forte solvatation de l’eau dans ce milieu. Les propriétés redox du sel ont été étudiées par électrochimie couplée à la micro-chromatographie en phase gazeuse (μGC). Les réactions aux limites anodique et cathodique sont fortement influencées par la teneur en eau : en milieu hydraté, la limite cathodique correspond à la réduction de H₂O en H₂, alors qu'en milieu déshydraté, c’est la réduction de Na⁺ qui limite le domaine d’électroactivité. Quant à la limite anodique, elle est attribuée à l’oxydation de OH⁻ en O₂ dans les milieux contenant des teneurs en eau supérieures à 8,7 mol% et à l’oxydation de OH⁻ en O₂⁻ pour des teneurs inférieures. L’étude électrochimique a permis de calculer le coefficient d’activité de l’eau dans le mélange d’hydroxydes fondus à 225⁰C. Le résultat confirme une forte solvatation de l’eau dans ce milieu. L’eau étant l’élément oxydant dans le milieu, il était important de pouvoir suivre sa teneur in-situ. C’est ainsi qu’une droite de calibration basée sur la mesure du courant de pic de réduction de l’eau - Ipc =f([H₂O]) - a été établie pour pouvoir doser l’eau lors des différentes expériences. Le coefficient d’activité de NaOH a également été déterminé par électrochimie. Cet ensemble de données expérimentales a permis de calculer le diagramme de stabilité du sel NaOH-KOH en fonction du potentiel et de la teneur en eau. Enfin, un moyen de contrôle et de maintien de la quantité d’eau a été proposé pour assurer une oxydation continue des déchets métalliques. La deuxième partie de cette thèse a été dédiée à l'étude de la réactivité du graphite, du magnésium et de l’uranium dans les hydroxydes fondus à 225⁰C contenant de l’eau. Cette étude a montré que le graphite est stable dans les hydroxydes fondus. D’après les données thermodynamiques, le magnésium peut être oxydé par l’eau ou les ions Na⁺, conduisant respectivement à la formation de H₂ ou de Na, composé pyrophorique. Cependant, les études expérimentales montrent que le magnésium est toujours oxydé par H₂O et, par électrochimie, on montre que l’oxydation du magnésium est observée à un potentiel supérieur à celui de la réduction des ions Na⁺. Par ailleurs, la cinétique d’oxydation de Mg est proportionnelle à la concentration en eau pour les plus faibles teneurs en eau, ce qui est caractéristique d’un contrôle cathodique de la dissolution. A des teneurs élevées en eau, la cinétique d’oxydation atteint une limite qui dépend de la surface active du magnésium, on a alors un contrôle anodique de la dissolution. Pour la mise en œuvre industrielle et afin de gérer la cinétique de dissolution des déchets et la formation de H₂, il est donc préconisé de partir d’un sel fondu déshydraté et d’ajouter l’eau en continu. L’ensemble des données expérimentales a permis de calculer le diagramme de stabilité du magnésium dans le milieu. Concernant le comportement de l’uranium dans le sel fondu, les calculs thermodynamiques montrent que l'uranium est oxydé préférentiellement en K₂UO₄. Les analyses par chromatographie gazeuse ont confirmé l’oxydation de l’uranium par l’eau et l’étude expérimentale a permis de proposer un mécanisme réactionnel
This thesis is part of the SELF France 2030 project, which proposes a water-based oxidative pretreatment of metallic nuclear waste in a NaOH-KOH-H₂O salt melted at 225⁰C before conditioning in cementitious matrices. This process inserts the metal waste and ensures the safety of the disposal package. The thesis work was therefore devoted to studying the reactivity of the main metallic nuclear wastes - graphite, magnesium, and uranium - in molten NaOH-KOH salt at 225⁰C. The first part concerns the NaOH-KOH mixture (51.5 - 48.5 mol%) melted at 225⁰C to acquire thermodynamic and experimental data on its chemical and electrochemical stability. Gravimetric and electrochemical studies show that the mixture contains 15 mol% water at 225⁰C, which is characteristic of high water solvation in this medium. The redox properties of the salt were studied by electrochemistry coupled with gas-phase micro-chromatography (μGC). Reactions at the anodic and cathodic limits are strongly influenced by water content: in hydrated media, the cathodic limit corresponds to the reduction of H₂O to H₂, whereas in dehydrated media, it is the reduction of Na⁺ that limits the electroactivity range. The anodic limit is attributed to the oxidation of OH⁻ to O₂ in media with water contents above 8.7 mol% and to the oxidation of OH- to O₂⁻ for lower contents. The electrochemical study enabled us to calculate the water activity coefficient in the molten hydroxide mixture at 225⁰C. The result confirms the high solvation of water in this medium. Water is the oxidizing element in the medium, so it was important to monitor its content in situ. Therefore, a calibration line based on measuring the water reduction peak current - Ipc =f([H₂O]) - was established, enabling water to be measured in the various experiments. The activity coefficient of NaOH was also determined electrochemically. This set of experimental data was used to calculate the stability diagram of the NaOH-KOH salt as a function of potential and water content. Finally, controlling and maintaining the amount of water was proposed to ensure continuous oxidation of metallic waste. The second part of this thesis was dedicated to studying the reactivity of graphite, magnesium, and uranium in molten hydroxides containing water at 225⁰C. This study showed that graphite is stable in molten hydroxides. This study showed that graphite is stable in molten hydroxides. According to thermodynamic data, magnesium can be oxidized by water or Na⁺ ions, forming a pyrophoric compound of H₂ or Na. However, experimental studies show that H₂O continuously oxidizes magnesium, and electrochemically, magnesium oxidation is observed at a higher potential than Na⁺ ion reduction. Furthermore, Mg oxidation kinetics are proportional to water concentration at lower water contents, characteristic of cathodic dissolution control. At higher water contents, the oxidation kinetics reach a limit that depends on the active surface of the magnesium, giving anodic control of the dissolution. For industrial implementation and to manage waste dissolution kinetics and H₂ formation, it is recommended to start with a dehydrated molten salt and continuously add water. We calculated a stability diagram for magnesium in the medium based on all these experimental data. Concerning the behavior of uranium in molten salt, thermodynamic calculations show that uranium is preferentially oxidized to K₂UO₄. Gas chromatography analyses confirmed uranium oxidation by water, and experimental studies proposed a reaction mechanism

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux aspects algorithmiques des calculs locaux dans les domaines de la synchronisation d'algorithmes et du contrôle de l'exécution. Dans un premier temps nous proposons différents protocoles de synchronisation qui ont besoin, pour certains, d'avoir une connaissance structurelle du graphe (diamètre, nombre de processeurs, etc. . . ). D'autre part, nous utilisons le concept des réductions de graphes pour présenter un algorithme capable de reconnaître des propriétés de graphes à l'aide des calculs locaux. Cette étude introduit la notion de systèmes de réduction pratiques (handy reduction systems) qui nous permet de démontrer que toutes les propriétés de graphes de largeur arborescente bornée, définissable en logique monadique du second ordre, peuvent être reconnues par les calculs locaux. Enfin, nous introduisons le langage de programmation des calculs locaux (Lidia). Ce langage est basé sur un système de transition à deux niveaux où les préconditions de chaque transistion sont exprimées par la logique L*∞. En se servant despropriétés descriptives de L*∞, nous établissons la complétude du langage Lidia.

L'homéostasie des espèces réactives de l'oxygène (ROS) et des espèces réactives de l'azote (RNS), ainsi que la dynamique des processus redox, sont cruciaux pour réguler le destin cellulaire et maintenir une fonction cellulaire normale. Par rapport aux cellules normales, les cellules cancéreuses maintiennent généralement un état pro-oxydant persistant en raison de l'activation d'oncogènes, d'un métabolisme aberrant, de dysfonctionnements de la mitochondrie, et dans certains cas, de défauts des systèmes de défense antioxydants. Cet état pro-oxydant, ainsi que leur dépendance aux systèmes antioxydants pour leur survie, offrent une fenêtre thérapeutique pour un ciblage sélectif des cellules cancéreuses. Les molécules qui génèrent des ROS ou inhibent les systèmes antioxydants peuvent élever les niveaux de ROS au-delà d'un seuil critique incompatible avec la survie des cellules cancéreuses, sans causer de dommages significatifs aux cellules normales. Ce concept constitue la base biologique de la thérapie anticancéreuse basée sur la manipulation de l'équilibre redox. Le travail décrit ici vise à étudier l'activité anticancéreuse, basée sur la modulation redox, de la combinaison de l'auranofine (AUF) et de la vitamine C (VC) dans les cellules de leucémie aiguë myéloïde (LAM). L'AUF, un médicament antirhumatismal et un inhibiteur connu des thioredoxines réductases, a été repositionné comme agent anticancéreux prometteur. La VC, à des concentrations pharmacologiques élevées, présente des propriétés pro-oxydantes. Notre étude a démontré que la combinaison d'AUF et de VC présente une toxicité synergique contre des lignées cellulaires leucémiques LAM, éliminant efficacement ces cellules avec une toxicité moindre pour les cellules stromales normales de la moelle osseuse. Le traitement AUF/VC favorise considérablement la production de ROS dans le cytoplasme et les mitochondries et augmente considérablement les niveaux de PRDX1 et PRDX3 oxydées. De plus, le traitement AUF/VC réduit la teneur totale en ATP et diminue rapidement le potentiel de membrane mitochondrial dans les lignées cellulaires leucémiques. Nos recherches ont également révélé que le traitement AUF/VC a un impact sur diverses voies de signalisation dans différentes lignées cellulaires leucémiques. En particulier, la combinaison affecte rapidement la voie de signalisation mTOR et influence directement la phosphorylation de 4EBP1 et p70S6K, peut-être indépendamment de la voie classique mTOR, conduisant à une inhibition rapide de la synthèse protéique totale dans les cellules. Cette inhibition rapide de la synthèse protéique peut contribuer à la mort cellulaire dans les lignées cellulaires leucémiques. Nous avons évalué l'effet thérapeutique de l'AUF/VC à l'aide de 22 échantillons de LAM prélevés chez des patients. À des concentrations pharmacologiquement atteignables, la combinaison AUF/VC tue efficacement un nombre substantiel de cellules LAM primitives dans la majorité des cas analysés, avec moins de toxicité pour les cellules hématopoïétiques normales. Les tests de clonogénicité ont confirmé que la combinaison AUF/VC a une activité puissante contre les cellules souches/progénitrices de LAM tout en épargnant certaines cellules souches/progénitrices hématopoïétiques normales. Dans l'ensemble, ces résultats apportent de nouvelles perspectives sur l'activité et les mécanismes anticancéreux de la combinaison AUF et VC. Cette combinaison de deux médicaments non toxiques et facilement disponibles pourrait être efficace contre la leucémie et potentiellement d'autres cancers aux propriétés redox similaires. D'autres études précliniques sur cette combinaison pourraient ouvrir la voie à de nouvelles thérapies anticancéreuses basées sur la manipulation de l'équilibre redox
The homeostasis of reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide species (NOS), along with the dynamics of redox processes, is crucial for regulating cell fate and maintaining normal cell function. Cancer cells typically maintain a persistent pro-oxidative state compared to normal cells. In fact, in cancer cells, cellular events such as activation of oncogenes, aberrant metabolic stress, mitochondrial dysfunction, and in some cases, defective antioxidant systems, can increase ROS levels, leading to intrinsic oxidative stress. This pro-oxidative state, along with their reliance on antioxidant systems for survival, provides a therapeutic window for selective targeting. Molecules that either generate ROS or inhibit antioxidant systems can elevate ROS levels beyond a critical threshold that is incompatible with cancer cell survival, without causing significant damage to normal cells. This concept forms the biological basis for redox-based anticancer therapy. The work described here aims to investigate the redox-based anticancer activity of the combination of auranofin (AUF) and vitamin C (VC) in acute myeloid leukemia (AML) cells. AUF, an anti-rheumatic drug and known inhibitor of thioredoxin reductases, has been repurposed as a promising anticancer agent. VC, at high pharmacological concentrations, exhibits pro-oxidant properties. Our study demonstrated that the combination of AUF and VC exhibits synergistic toxicity against AML cell lines, effectively eliminating these cells with less toxicity to normal bone marrow stromal cells. The AUF/VC treatment significantly promoted ROS production in both the cytoplasm and mitochondria and markedly increased the levels of oxidized PRDX1 and PRDX3. Additionally, AUF/VC treatment reduced the total ATP content and rapidly decreased the mitochondrial membrane potential in leukemia cell lines. Our research also revealed that AUF/VC treatment impacts various signaling pathways in different leukemia cell lines. In particular, the combination rapidly affected the mTOR signaling pathway and influenced the phosphorylation of 4EBP1 and p70S6K, possibly independent of the classical mTOR pathway, leading to a rapid inhibition of total protein synthesis in cells. This rapid inhibition of protein synthesis may contribute to cell death in leukemia cell lines. We evaluated the therapeutic effect of AUF/VC using 22 AML samples collected from patients. At pharmacologically achievable concentrations, the AUF/VC combination effectively killed a substantial number of primitive AML cells in the majority of samples tested with less toxicity to normal hematopoietic cells. Colony-forming unit assays confirmed that the AUF/VC combination had potent activity against AML stem/progenitor cells while sparing some normal hematopoietic stem/progenitor cells. Overall, these results provide new insights into the anticancer mechanisms of the AUF and VC combination. This combination of two non-toxic and readily available drugs could be effective against AML and potentially other cancers with similar redox properties. Further preclinical studies of this combination could pave the way for new redox-based anticancer therapies

Les pâtes recyclées sont constituées de mélanges de pâtes mécanique et chimique dont les fibres se différencient structuralement et chimiquement. L'étude présentée vise à appréhender les facteurs déterminants de la réactivité chimique de ces mélanges avec des réactifs oxydants de blanchiment. Le rapport du taux de lignine sur l'indice Kappa est un bon indice d'oxydabilité de la lignine des pâtes. La valeur obtenue pour la pâte kraft est de 30% inférieure à celle de la pâte mécanique, ce qui s'explique principalement par l'importance des teneurs en fonctions OH phénoliques de la lignine. Ceci a été confirmé par modification chimique (diazométhane et periodate de sodium), par analyse spectroscopique IRFT et RMN 13C et par l'étude de composés modèles de lignine. Une méthode originale et simple d'analyse in situ des fonctions OH phénoliques présentes dans les pâtes a été développée, basée sur la réactivité spécifique du dioxyde de chlore sans interférence avec les autres structures chimiques de la lignine. La méthode a été testée sur des composés modèles de lignine et comparée avec la RMN 13C. Les évolutions des teneurs en OH phénoliques sur des pâtes traitées par des agents de blanchiment ont été comparées, ainsi que les effets des stades alcalins. Les résultats obtenus confortent en général les mécanismes réactionnels présentés dans la littérature. En complément, une méthode d'analyse in situ des fonctions quinones a été développée, fondée sur le dosage dès OH phénoliques après réduction des quinones. Les résultats obtenus recoupent assez bien les données d'analyse par RMN 31 P, seule méthode comparative permettant de situer un ordre de grandeur de ces fonctions
Recycled pulps fibres originate from mechanical and chemical pulps mixtures and exhibit important structural and chemical differences. The study herein reported aims at determining significant factors that affect the chemical reactivity of recycled pulps with oxidizing bleaching agents. It was found that the ratio between lignin content and kappa number of pulps was a good oxidability index. The kraft pulp value was 30% lower than the mechanical pulp value. This was imparted to the important role played by phenolic OH groups in lignins. A confirmation of this was obtained by chemical modification of lignin using sodium periodate and diazomethane, by spectroscopic analysis using FTIR and 13C NMR, and by studies on lignin model compounds. Then, an original and simple method was developed for the analysis of the phenolic OH groups in pulps without lignin extraction, so-called in situ analysis. It is based on the selective reaction of chlorine dioxide with phenolic OH groups without action on other structures. The method was successfully compared to 13C NMR analysis. The effects of oxidizing bleaching reagents such as C102, C12, 02, 03, and alkaline treatments were also evaluated. The results were in general accordance with the reaction mechanisms presented in the literature. Furthermore, a chemical method for the analysis of quinone groups in lignins was also developed, based on the in situ analysis of phenolic OH groups after quinones reduction. The results could be successfully compared with 31 P NMR spectroscopic analysis, the only available method to estimate an order of magnitude of quinone groups in lignins

Les travaux de recherche effectués lors de cette thèse portent sur l’obtention de nanotubes de carbone ultracourts et leur biofonctionnalisation pour une utilisation comme biomarqueur proche infrarouge. Des dispersions de nanotubes de carbone en milieux aqueux ont été formulées à l’aide de différents tensioactifs. Un traitement chimique oxydant préalable et/ou l’application d’ultrasons aux nanotubes ont permis de réduire leur longueur de façon significative, la sélection des plus courts étant effectuée par ultracentrifugation en gradient de densité. Les différentes fractions sélectionnées à l’issu de ce processus ont été caractérisées par spectroscopie Raman et spectroscopie d’absorption ainsi que par microscopie à force atomique. Il est ainsi montré la sélection de nanotubes d’une longueur inférieure à 20 nm. Nous montrons également leur fonctionnalisation à l’aide d’anticorps monoclonaux et leur visualisation par imagerie photothermique hétérodyne. Des résultats prometteurs ont été obtenus avec la fixation spécifique de nanotubes de carbone ultracourts sur des cellules. Ces travaux ouvrent de nombreuses perspectives en bioimagerie et en particulier l’étude de la plasticité synaptique au sein de neurones vivants
This thesis reports the achievement of ultrashort carbon nanotubes and their biofunctionalization for applications as near-infrared biomarker. Dispersions of carbon nanotubes in aqueous media have been formulated with various surfactants. Oxidizing chemical treatments combined with the application of ultrasounds allowed significant shortening of the carbon nanotubes. Sorting and selection of the shortest nanotubes was done by density gradient ultracentrifugation. The different fractions selected at the end of this process have been characterized by Raman spectroscopy, UV-vis absorption spectroscopy and atomic force microscopy. Selection of nanotubes of a length below 20 nm is demonstrated. We also show functionalization by antibodies and the visualization of ultrashort functionalized nanotubes by photothermal heterodyne imaging. Promising results were obtained with the specific binding of ultrashort carbon nanotubes to cells. This work open route towards bioimaging applications and in particular towards the study of the synapsis plasticity within alive neurons

Amelioration des connaissances sur les conditions de formation de la chloropicrine (trichloronitromethane) lors de la chloration des eaux a potabiliser. Etude realisee avec des solutions synthetiques de molecules organiques modeles, de substances humiques extraites d'eaux naturelles, ainsi qu'avec diverses eaux de surfaces

L’équilibre rédox entre les niveaux des espèces réactives de l’oxygène et de l’azote (ROS, RNS) et les espèces antioxydantes cellulaires est déterminant pour le fonctionnement normal de la cellule et sa viabilité. Le déséquilibre redox ou « stress oxydant » peut altérer les voies de signalisation cellulaires et générer des dommages sur les protéines, les lipides et l’ADN des cellules. Il est ainsi associé à de nombreuses pathologies, notamment les cancers. Les cellules cancéreuses présentent une dérégulation redox importante et un stress oxydant basal intrinsèque plus élevé par rapport aux cellules normales. Elles sont donc très dépendantes des systèmes antioxydants pour leur viabilité. Ainsi, l’administration de drogues qui i) génèrent des ROS / RNS additionnelles ou ii) inhibent les systèmes antioxydant cellulaires, permet une cytotoxicité sélective contre les cellules cancéreuses. C’est la base biologique de la « thérapie anticancéreuse basée sur la modulation de l’équilibre redox». Dans ce contexte, nos travaux ont pour but de décrypter les mécanismes redox derrière l’activité anticancéreuse de la vitamine C (VitC) et de l’auranofin (AUF), seuls ou en combinaison, dans le modèle du cancer du sein. La VitC à des concentrations pharmacologiques élevées présente des propriétés pro-oxydantes. Dans cette étude, l’activité anticancéreuse de la VitC contre les lignées du cancer du sein est associée à une génération extracellulaire et intracellulaire de peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) accompagnée d'une oxydation intracellulaire du glutathion (GSH). L’approche protéomique «redoxome» a révélé que la VitC induit une altération de l'état rédox d’enzymes antioxydantes clés et d'un certain nombre de protéines contenant des cystéines, impliquées dans les métabolismes de l’ARN et l’ADN et dans les processus énergétiques. La VitC est également responsable d’un retard dans la progression du cycle cellulaire et d’une inhibition de la traduction. Finalement, des analyses bioinformatiques ont montré que les niveaux d'expression de la peroxiredoxine 1 (PRDX1) sont corrélés à la cytotoxicité différentielle de la VitC dans les cellules cancéreuses du sein. L'AUF, un antirhumatismal, est un inhibiteur des thiorédoxines réductases qui a reçu une attention croissante pour son activité anticancéreuse. Nos travaux montrent que l’AUF inhibe également le système antioxydant du GSH et que cette inhibition est primordiale pour son activité anticancéreuse. L’AUF modifie l'état redox de nombreuses protéines impliquées dans la prolifération et le cycle cellulaire, et provoque une déplétion des dNTPs et un arrêt du cycle cellulaire. De façon remarquable, nous avons démontré que la combinaison de l’AUF et de la VitC présente une cytotoxicité accrue, synergique, médiée par H₂O₂ dans les cellules MDA-MB-231 et d'autres lignées cellulaires du cancer du sein sans trop affecter les cellules normales. In vivo, l’efficacité de la combinaison AUF/VitC a été validée sur des xénogreffes de MDA-MB-231 chez les souris sans présenter une toxicité notable, tandis que l'administration de l’AUF ou de la VitC en monothérapie n’inhibe pas la croissance tumorale. Enfin, les analyses protéomiques, bioinformatiques et fonctionnelles ont identifié la prostaglandine réductase 1 (PTGR1) comme biomarqueur prédictif de la réponse des cellules cancéreuses du sein à la combinaison AUF/VitC. En résumé, ces résultats contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes anticancéreux de la VitC et de l'AUF, seuls et en combinaison. En particulier, la combinaison de ces deux médicaments disponibles et non toxiques pourrait être efficace contre le cancer du sein triple négatif et potentiellement d'autres cancers présentant des propriétés redox similaires. Ainsi, une évaluation préclinique et clinique de ces traitements ouvrira la voie à des nouvelles thérapies anticancéreuses basées sur la modulation de l’équilibre redox cellulaire
Reactive oxygen and nitrogen species (ROS, RNS) homeostasis and intracellular reductive/oxidative (redox) dynamics play a key role in regulating cell fate and are critical for normal cellular functions. Oxidative stress via the disruption of redox homeostasis can lead to aberrant cell signaling and toxic oxidative damage of DNA, lipids and proteins, and is therefore associated with human pathologies such as cancers. Cancer cells experience extensive redox deregulation and generally exhibit higher intrinsic basal oxidative stress than normal cells, as a consequence, they are more dependent on their antioxidant systems for survival. Thus, the administration of a drug generating additional ROS / RNS or inhibiting cellular antioxidant systems will exert a selective cytotoxicity towards cancer cells while sparing their normal counterparts. This is the biological basis for « redox-based anticancer therapy ». The work described here aims to investigate the redox-based anticancer activity of vitamin C (VitC) and auranofin (AUF), as single drugs or in combination, in breast cancer model. VitC at high pharmacological concentrations shows pro-oxidant properties. In this study, we showed that VitC anticancer activity against breast cancer cell lines was associated to extracellular and intracellular generation of hydrogen peroxide (H₂O₂), accompanied by the oxidation of intracellular glutathione (GSH). A “redoxome” proteomics approach revealed that VitC induces alterations of the redox state of key antioxidant enzymes and a number of cysteines-containing proteins including many proteins involved in RNA and DNA metabolisms and energetic processes. Cell cycle arrest and translation inhibition are associated with VitC-induced cytotoxicity. Finally, bioinformatics analysis and biological experiments identified that peroxiredoxin 1 (PRDX1) expression levels correlate with VitC differential cytotoxicity in breast cancer cells. AUF, an antirheumatic drug and known inhibitor of thioredoxin reductases, has been repurposed recently as a potent anticancer drug. We showed that AUF acts on both the thioredoxin and GSH systems and its impact on GSH system is essential for its anticancer activity. AUF alters the redox state of a number of nucleic acid-binding proteins involved in cell proliferation, cell division and cell cycle, triggering dNTP depletion and cell cycle arrest. Importantly, we observed that the combination of AUF and VitC reveals a synergetic and H₂O₂-mediated cytotoxicity towards MDA-MB-231 cells and other breast cancer cell lines without much impact on normal cells, thus decreasing the cytotoxic concentrations of AUF or VitC single drug. The anticancer potential of AUF/VitC combinations was validated in vivo on MDA-MB-231 xenografts in mice without notable side effects, while administration of AUF or VitC as a single agent failed to suppress tumor growth. Finally, SILAC proteomics, bioinformatics analysis, and functional experiments linked prostaglandin reductase 1 (PTGR1) expression levels with breast cancer cell response to AUF/VitC combination, thus identifying a potential predictive biomarker. Overall, these results provide new insights into the anticancer mechanisms of VitC and AUF, as single drugs and in combination. In particular, this combination of two non-toxic and commonly available drugs could be efficient against triple-negative breast cancer and potentially other cancers with similar redox properties. Further assessment in preclinical and clinical studies of these drugs and combinations could open new avenues for redox-based anticancer therapy

Le retraitement des combustibles nucléaires usés par le procédé PUREX (Plutonium and Uranium Refining by Extraction) repose sur une étape préliminaire de dissolution qui se déroule en milieu acide nitrique concentré et chaud. Le pouvoir oxydant important des milieux de dissolution peut induire un phénomène de corrosion et fragiliser les équipements de structure qui y sont exposés, notamment les aciers inoxydables tel que l’acier 304L. Bien que l’acide nitrique, milieu réactionnel de dissolution, soit responsable des phénomènes de corrosion, la présence d’ions oxydants (Pu, Np…) peut changer la réaction cathodique et porter l’acier dans son domaine transpassif où il peut subir une corrosion intergranulaire. Par conséquent, la connaissance des ions oxydants, leur degré d’oxydation, leur comportement en solution et en corrosion est une nécessité pour mieux appréhender les phénomènes de corrosion et prédire les risques associés. Tout d’abord, une modélisation thermodynamique basée sur les capacités calorifiques et les enthalpies libres a permis d’estimer les coefficients d’activité stœchiométrique, activités de l’eau et coefficients de dissociation du mélange binaire HNO3-H2O à des températures supérieures à 25°C. Le recueil de ces données constitue une première étape dans la compréhension du comportement en corrosion des aciers inoxydables en milieu acide nitrique en présence d’ions oxydants. Ensuite, une étude expérimentale électrochimique couplée à des techniques analytiques ont permis d’appréhender le comportement électrochimique du plutonium en milieu HNO3, notamment l’oxydation du Pu(IV) en Pu(V) qui n’était pas identifiée dans ce milieu à ce jour. L’acquisition des données nécessaires à une modélisation électrochimique étant limitée par des facteurs physicochimiques (température et concentration en HNO3), une étude paramétrique à l’aide d’un analogue chimique non radioactif (Ce(IV)/Ce(III)) a été entreprise. La détermination d’analogie Pu-Ce (loi d’équivalence) a alors permis d’estimer les évolutions des constantes thermodynamiques et cinétiques du plutonium dans des conditions de température et de concentration en HNO3 supérieures aux limites physicochimiques. Enfin, l’étude du comportement en corrosion de l’acier 304L en milieu HNO3 en présence d’ions oxydants se compose de deux études complémentaires. Dans un premier temps une étude de la corrosion électrochimique a été réalisée en présence de Pu(VI) ou de Ce(IV). Cette étude révèle d’une part que le Pu(VI) ne contrôle pas le mécanisme de réduction contrairement au Ce(IV). Par conséquent, le Ce(IV) n’est pas un analogue du Pu(VI) en corrosion. D’autre part, elle montre que les produits de corrosion n’ont pas d’influence sur le mécanisme de corrosion et met en évidence un complexe Ce(IV)-Cr(III) qui inhibe la réduction du Ce(IV). Dans un second temps une étude de la corrosion chimique via des essais d’immersion a été entreprise. Elle a permis d’améliorer la connaissance du mécanisme de dissolution notamment en mettant en évidence la présence d’une couche de Cr(VI) en extrême surface qui pourrait avoir un lien avec le marquage des grains et les prémices de la corrosion intergranulaire
The reprocessing of spent nuclear fuels by the PUREX process (Plutonium and Uranium Refining by Extraction) is based on a preliminary stage of dissolution which takes place in hot concentrated nitric acid. The high oxidizing power of dissolution media can induce corrosion phenomena and weaken the structural equipment exposed to it, especially stainless steels such as 304L steel. Although nitric acid is responsible of corrosion, the presence of oxidizing ions (Pu, Np ...) can change the cathodic reaction and bring the steel in its transpassive area where it may undergo intergranular corrosion. Therefore knowledge of oxidizing ions, their oxidation state, their behavior in solution and corrosion is necessary to lead to a better understanding and predict the corrosion associated risks.First, a thermodynamic model based on the heat capacity and the free enthalpies was developed to estimate the stoichiometric activity coefficients, water activities and dissociation coefficients of the binary mixture HNO3-H2O at temperatures above 25°C. The acquisition of these data is a first step in understanding the corrosion behavior of stainless steels in nitric acid in the presence of oxidizing ions.Then, an electrochemical experimental study coupled to analytical techniques enabled to understand the electrochemical behavior of the plutonium in HNO3 medium, in particular the oxidation of Pu(IV) to Pu(V) which was not identified in this medium. The acquisition of data needed for an electrochemical modeling was limited by physicochemical factors so a parametric study with a non-radioactive chemical analogue (Ce(IV)/Ce(III)) was undertaken. The determination of some analogies between plutonium and cerium has enabled to estimate the evolution of thermodynamic and kinetic constants of plutonium in condition of temperature and concentration in HNO3 higher than physicochemical limitations.Finally, the study of the corrosion behavior of 304L steel in HNO3 medium in the presence of oxidizing ions consists of two complementary studies. First a study of the electrochemical corrosion was carried out in the presence of Pu(VI) or Ce(IV). On one hand, it reveals that the Pu(VI) does not control the reduction mechanism (contrary to Ce(IV)). On the other hand, it shows that the corrosion products do not have any influence on the corrosion mechanism and highlights a Ce(IV)-Cr(III) complex which inhibits the reduction of Ce(IV). Secondly a study of chemical corrosion was undertaken through immersion tests. It has improved the knowledge of the dissolution mechanism including highlighting the presence of an extreme surface layer of Cr(VI) that could be related to a grain marking and a preliminary step of intergranular corrosion

Le traitement des patients atteints d'une maladie de Parkinson est compliqué par des dyskinésies induites par la levodopa. Les phénomènes associés à l'établissement progressif de ces dyskinésies et à l'expression comportementale aigue restent peu connus. Ce travail met en relation les modiifications d'activité électrophysiologique et de la transmission dopaminergique dans les ganglions de base (GB) avec l'expression comportementale des dyskinésies dans un modèle rongeur. Il s'intéresse également aux mécanismes de la stimulation à haute-fréquence (SHF) du noyau sous-thalamique (NST), traitement qui reste souvent le dernier espoir des patients dyskinétiques. L'effet de la SHF du NST sur l'activité des GB est étudié par des approches complémentaires d'électrophysiologie (enregistrements extracellulaires unitaires multi-électrodes) et de neuroanatomie fonctionnelle (capture de 2-désoxyglucose et expressions d'ARNm de la cytochrome oxydase) chez le rat et le primate non-humain parkinsonien
The treatment of patients suffering from Parkinson's disease (PD) is complicated by levodopa-induced dyskinesia (LID) after several years of treatment. The mechanisms underlying the progressive onset and the acute behavioral expression of LID are only partially understood. This work correlates the modifications of electrophysiological activity and dopaminergic transmission within the basal ganglia (BG) to the behavioral expression of dyskinesia in a rodent model. Another interest is the investigation of the mechanisms of action of high frequency stimulation (HFS) of the subthzlamic nucleus (STN) that remains often the last hope for patients suffering from dyskinesia. The effect of STN-HFS on the activity of the BG is studied by using twp complementary approaches based on electrophysiology (extracellular single-unit recordings with multiple electrodes) and neuroanatomy (2-desoxyglucose uptake and cytochrome oxidase mRNA expression) in a rat and non-human primate model of PD

La production d’anion superoxyde (O2-) par le complexe NADPH oxydase 2 (NOX2) du polynucléaire neutrophile (explosion oxydative, EO) contribue à l’élimination d’agents pathogènes. Cette fonction de défense est stimulée par divers agents pro-inflammatoires, notamment par des peptides bactériens (fMLP), qui déclenchent une cascade de signalisation impliquant différentes protéines kinases (PKC, AKT, MAP-Kinases) et aboutissant à l’activation de la NOX2 (également nommée gp91phox), le coeur catalytique du complexe. Dans cette thèse, j’ai identifié la protéine kinase mTOR comme un nouvel effecteur majeur de l’EO dans les neutrophiles sains et j’ai comparé son mode d’action transductionnel dans les neutrophiles de patients ayant une cirrhose alcoolique décompensée en vue de comprendre leur grande susceptibilité aux infections bactériennes.Une contribution majeure de mTOR dans la production d’O2- induite par le fMLP a pu être démontrée à l’aide de son antagoniste spécifique, le médicament Rapamycine et par une approche antisense. mTOR agit en amont de la p38-MAPK qui phosphoryle la p47phox, un composant majeur du complexe NADPH oxydase. Dans les neutrophiles de patients cirrhotiques, l’EO est fortement défaillante, associée à un défaut d’activation de la voie p38-MAPK/p47phox(S345). Ce déficit d’EO est aggravé par la Rapamycine. Les neutrophiles de patients cirrhotiques présentent également un déficit d’expression de la gp91phox (NOX2), p22phox, p47phox et mTOR. Un déficit d’expression de la NOX2 a pu être reproduit en traitant les neutrophiles sains par le fMLP ou du plasma des patients. De plus, ce phénomène met en jeu une dégradation protéolytique insoupçonnée de la gp91phox impliquant l’élastase. Enfin, la déficience fonctionnelle des neutrophiles de patients a pu être corrigée dans des neutrophiles isolés et dans du sang total des patients cirrhotiques à l’aide d’un agoniste de récepteurs « Toll-like receptor (TLR) » qui agit en favorisant la transcription du gène de la gp91phox et sa synthèse protéique.En conclusion, mTOR émerge comme un nouvel effecteur transductionnel majeur de l’EO des neutrophiles, favorisant l’activation de la voie p47phox/gp91phox via les MAPK. Cette nouvelle voie de signalisation est fortement impactée au cours de la cirrhose alcoolique, ce qui favorise la susceptibilité des patients aux infections bactériennes. Bien que notre étude soulève ainsi des inquiétudes quant à l’utilisation d’inhibiteurs de mTOR chez les patients immunodéprimés, elle suscite par ailleurs la perspective de pouvoir corriger les déficits fonctionnels des neutrophiles à l’aide d’agents capables de stimuler des TLR intracellulaires
Superoxide anion (O2-) production by NADPH oxidase 2 (NOX2) complex of polymorphonuclear neutrophil (i.e respiratory burst, RB) contributes to efficient elimination of pathogens. This defense function is stimulated by various pro-inflammatory agents, especially by bacterial peptides (fMLP) which trigger a signaling cascade involving many protein kinases (PKC, AKT, MAP-Kinases) resulting in activation of NOX2, also called gp91phox, the catalytic core of the complex. In this thesis, I identified the protein kinase mTOR as a novel major RB effector of healthy neutrophils and I compared its transductional activity in neutrophils from patients suffering from alcoholic decompensated liver cirrhosis, aiming at understanding their high susceptibility to bacterial infections.A major contribution of mTOR to fMLP-induced neutrophil superoxide production was demonstrated using its specific drug antagonist Rapamycin, and by an antisens strategy. mTOR is activated upstream of p38-MAPK which phosphorylates p47phox, a major component of the NADPH oxidase complex. In neutrophils from cirrhotic patients, the RB is dramatically impaired and this was associated with a deficient activation of the p38-MAPK/p47phox(S345) signaling pathway. This RB deficiency was aggravated by Rapamycin. Neutrophils from cirrhotic patients also exhibited a deficient expression of gp91phox (NOX2), p22phox, p47phox and mTOR. A deficient NOX2 expression can be reproduced by treating healthy neutrophils with fMLP or plasma from cirrhotic patients. Furthermore, this phenomenon involved an unexpected proteolytic degradation of gp91phox mediated by elastase. Finally, this deficient superoxide production by neutrophil from cirrhotic patients can be corrected ex vivo in isolated neutrophils and in patients’ whole blood, using a Toll-like receptor agonist that acts by promoting the transcription and traduction of gp91phox .In conclusion, mTOR emerges as a novel and major signaling effector of neutrophil RB, promoting the activation of p47phox/gp91phox through MAPKs. This novel signaling pathway is strongly impaired during alcoholic liver cirrhosis, which increases patients’ susceptibility to bacterial infections. Although our study raises concerns about the use of mTOR inhibitors in immunocompromised patients, it also provides therapeutic propects for correcting neutrophil functional deficiencies using agents capable of stimulating intracellular TLR

La maladie d’Alzheimer (MA) est responsable des deux tiers des cas de démence dans le monde. Plusieurs facteurs sont impliqués dans cette maladie tels que la formation des plaques amyloïdes et des enchevêtrements neurofibrillaires, le déficit cholinergique, la dyshoméostasie calcique et le stress oxydant. L’approche actuellement étudiée pour contrer ce caractère multifactoriel consiste à développer des molécules multicibles. Dans ce travail nous avons choisi des réactions multicomposants, qui permettent d’associer plusieurs fragments en une seule étape, pour développer des molécules multicibles. Nous avons employé les réactions de Hantzsch et de Biginelli qui conduisent respectivement aux noyaux 1,4-dihydropyridine et 3,4-dihydropyrimidin-2-(1H)-one largement étudiés comme inhibiteurs calciques. Nous y avons incorporé divers fragments inspirés de la mélatonine, le pitolisant, la sélégiline et le donépézil, visant respectivement les radicaux libres, les récepteurs histaminergiques H3 (H3R), les monoamines oxydases (MAO) et l’acétylcholinestérase (AChE). Les composés multicibles obtenus ont été évalué, certains sont prometteurs. Nous avons par exemple de bons antagonistes calciques qui sont aussi de puissants antioxydants, d’autres présentent une excellente affinité pour les H3R et sont de très bons inhibiteurs sélectifs pour l’AChE, un autre produit a permis de restaurer la mémoire chez la souris. Ainsi les réactions multicomposants de Hantzsch et de Biginelli nous ont permis de synthétiser rapidement et facilement des molécules multicibles d’intérêt potentiel pour le traitement de la MA
Alzheimer’s disease (AD) is responsible for two thirds of cases of dementia worldwide. Many factors are involved in this disease such as amyloid plaques, neurofibrillary tangles, cholinergic deficit, calcium dyshomeostasis and oxidative stress. The approach currently studied to counter the multifactorial nature of AD is to create Multi-Target-Directed Ligands (MTDL). In this work we chose multicomponent reactions to develop MTDL as they allow the incorporation of different fragments in a single step. We used the Hantzsch and Biginelli reactions which lead respectively to 1,4-dihydropyridines and 3,4-dihydropyrimidin-2-(1H)-ones well known as calcium channel blockers (CCB). We integrated different fragments inspired from melatonin, pitolisant, selegiline and donepezil, targeting respectively reactive oxygen species (ROS), histaminergic H3 receptors (H3R), monoamine oxidases (MAO) and acetylcholinesterase (AChE). The synthesised multitarget molecules were evaluated, some of them are promising hit compounds. A few are potent CCB and antioxidants, other show excellent affinity for H3R and are selective inhibitors of AChE, a product was able to restore memory in mice. Hence the Hantzsch and Biginelli multicomponent reactions allowed us to synthesize easily and rapidly multitarget molecules of potential therapeutic interest for AD

Les objectifs de cette thèse sont d’une part d'étudier les effets d’un traitement thermique et de l’environnement physico-chimique sur la stabilité de 6 flavonoïdes de structure différente et sur l'évolution de leur activité anti-oxydante. Les conditions du traitement thermique ont été les suivantes : (i) chauffage dans des conditions isothermes durant 2h pour des températures allant de 30 à 130°C et (ii) chauffage dans des conditions non isothermes par microcalorimétrie (de 30 à 130°C, 4°C/ heure). Les flavonoïdes ont été solubilisés dans de l’eau. Nous avons constaté que les flavonoïdes glycosylés sont plus résistants que les flavonoïdes aglycones. Les énergies d'activation de dégradation calculées dépendent aussi de la structure du flavonoïde. Pour se dégrader, les flavonoïdes glycosylés ont besoin d’une énergie élevée par rapport à la forme aglycone. L’exposition à la lumière a été réalisée durant 15 jours avec et sans oxygène, le témoin de l’expérience étant un stockage à l’obscurité avec et sans oxygène. La dégradation des flavonoïdes est influencée par la présence de lumière et par la quantité d'oxygène. Les molécules ont une sensibilité différente en fonction de leur structure, le classement suivant est obtenu d’après : naringine, ériodictyol puis rutine, lutéoline, lutéoline 7-O-glucoside et enfin le mesquitol. En effet, la présence d'un groupe hydroxyle en position 3 et une double liaison C2-C3 diminue la stabilité des flavonoïdes. En outre, il a été observé que, malgré la dégradation totale de certains flavonoïdes par le traitement thermique et l’environnement physico-chimique, les solutions traitées conservent une activité anti-oxydante
The objectives of this thesis are to study the effects of a heat treatment and the physicochemical environment on the stability of 6 flavonoids of different structure and on the evolution of their antioxidant activity. The heat treatment conditions were as follows: (i) heating under isothermal conditions for 2 h at temperatures ranging from 30 to 130 ° C and (ii) heating under non-isothermal conditions by microcalorimetry (30 to 130 ° C, 4 ° C / hour). The flavonoids were solubilized in water. We found that the glycosylated flavonoids are more resistant than the aglyconic flavonoids. The calculated degradation activation energies also depend on the structure of the flavonoid. To degrade, glycosylated flavonoids require high energy relative to the aglycone form. Exposure to light was carried out for 15 days with and without oxygen, the experimental control being a dark storage with and without oxygen. The degradation of flavonoids is influenced by the presence of light and by the amount of oxygen. The molecules have a different sensitivity according to their structure, the following classification is obtained according to: naringine, ériodictyol then rutin, luteolin, luteolin 7-O-glucoside and finally the mesquitol. Indeed, the presence of a hydroxyl group at position 3 and a C2-C3 double bond reduces the stability of the flavonoids. Furthermore, it has been observed that, despite the total degradation of certain flavonoids by the heat treatment and the physical-chemical environment, the treated solutions retain an antioxidant activity

L'installation de décharges sanitaires représente la seule méthode de stockage des déchets ménagers solides dans plusieurs pays. Les lixiviats générés à partir de ces décharges présentent une grande toxicité aigüe et chronique. Lorsqu'ils ne sont pas traités, ces lixiviats peuvent pénétrer dans la nappe phréatique ou contaminer les eaux de surface et donc contribuer à la pollution des eaux. Divers procédés biologiques ont été appliqués au traitement des lixiviats de décharge. Cependant, ces procédés sont relativement inefficaces pour le traitement des lixiviats à cause de la présence de composés bioréfractaires. Les procédés d'oxydation avancée représentent une excellente alternative pour le traitement des eaux polluées par les polluants toxiques et/ou persistants (biorfractaires). Dans ce travail, quelques procédés d'oxydation avancée (procédé Glidarc, électro-Fenton, oxydation anodique et photo-Fenton) ont été appliqués au traitement de deux molécules modèles appartenant chacune à une famille de polluants présents dans la matrice du lixiviat tunisien de la décharge contrôlée de Jebel Chakir (identifiée dans ce travail), à savoir, l'anhydride phtalique et le 8-hydroxyquinoléine sulfate. Pour ces deux molécules, une étude de la dégradation et la minéralisation a été réalisée en optimisant les paramètres expérimentaux. L'étude cinétique montre que la dégradation oxydative des deux polluants étudiés suit une cinétique de réaction du pseudo-premier ordre, avec des temps de dégradation assez courts. Par exemple, avec une anode de Pt, l'oxydation complète de l'anhydride phtalique a été achevée en moins de 15 min sous un courant appliqué de 2,88 mA cm-2. L'identification des intermédiaires aromatiques et carboxyliques à courte chaine carbonée a permis de proposer un mécanisme de dégradation de l'anhydride phtalique par les radicaux hydroxyles. Les valeurs des constantes de vitesse des réactions entre les •OH, et les deux polluants et leurs intermédiaires ont été déterminés par la technique de cinétique de compétition à l'aide d'un composé de référence ; l'acide 4-hydroxybenzoϊque. Le suivi de la toxicité lors du traitement de la solution de 8-HQS par la méthode Microtox®, (une méthode basée sur la mesure de la luminescence des bactéries marines Vibriofischeri) a montré la formation des intermédiaires plus toxiques que les molécules mères. Une comparaison des procédés d'oxydation avancée appliqués a été réalisée pour chacun des polluants. Enfin, différents procédés d'oxydation avancée (procédé Glidarc, électro-Fenton, oxydation anodique et photo-Fenton) ont été appliqués à la dépollution du lixiviat tunisien de Jebel Chakir. Une étude comparative a été réalisée afin d'évaluer le coût des procédés. L'ensemble des résultats obtenus confirme l'efficacité du procédé électro-Fenton pour la dépollution des lixiviats
Pas de résumé en anglais

Le processus de l’athérosclérose est associé à des changements vasculaires structuraux et mécaniques dont la rigidification carotidienne et aortique. Ce phénomème est bien connu et contraste avec l’augmentation paradoxale de la distensibilité cérébrovasculaire observée dans les artères cérébrales exposées aux facteurs de risque cardiovasculaire, tels que l’hypertension. L’impact de l’athérosclérose sur le remodelage, la compliance et la fonction des artères cérébrales est inconnu. En ciblant l’endothélium, l’athérosclérose induit une dysfonction endothéliale cérébrale sévère qui interfère avec le contrôle du débit sanguin cérébral et ultimement avec les fonctions cognitives. Dans les artères cérébrales, le remodelage de la paroi artérielle est toujours accompagné d’une perte des fonctions vasodilatatrices, ce qui suggère que ces deux évènements sont au cœur d’un cercle vicieux. Nos études visent à vérifier l’hypothèse selon laquelle le remodelage de la paroi est déterminé par la fonction endothéliale au niveau cérébrovasculaire alors qu’au niveau de la carotide, le stress mécanique du pouls sanguin régule les propriétés structurales et biomécaniques. Afin de vérifier cette hypothèse, dans une première étude, nous avons sélectionné trois interventions thérapeutiques aux mécanismes d’action différents qui modulent la fonction endothéliale indirectement en diminuant le stress mécanique exercé sur la paroi via une diminution de la fréquence cardiaque. Suite à un traitement chronique de trois mois chez la souris athérosclérotique, LDLr-/-; hApoB-100+/+, l’efficacité de l’ivabradine, du métoprolol et de l’exercice physique volontaire dans la prévention de l’augmentation de la compliance cérébrovasculaire s’est avérée proportionnelle à l’étendue des bénéfices sur la fonction endothéliale. La rigidification carotidienne n’a été prévenue que par les interventions qui réduisent vraiment la fréquence cardiaque, c’est-à-dire l’ivabradine et le métoprolol. Dans une deuxième étude, nous avons confirmé nos résultats en utilisant un traitement antioxydant dans le but de cibler plus directement l’endothélium. La catéchine ne réduit pas la fréquence cardiaque, mais elle est reconnue pour protéger l’endothélium cérébral en neutralisant le stress oxydant. Ainsi, la carotide est restée rigide alors que le remodelage cérébral a été prévenu. Une technique d’imagerie novatrice, la tomographie par cohérence optique, nous a permis de valider nos observations in vivo et de proposer que la catéchine prévient l’hypoperfusion du cerveau en protégeant la fonction endothéliale et l’intégrité de la paroi vasculaire cérébrale. Finalement, les deux études identifient la métalloprotéinase de type 9 comme un joueur potentiellement impliqué dans l’augmentation de la compliance cérébrovasculaire. Nos études démontrent que les changements structuraux et biomécaniques affectant la paroi des artères cérébrales sont indubitablement dépendants de l’endothélium alors que dans la carotide, le stress mécanique est le paramètre le plus déterminant. Somme toute, en protégeant indirectement l’endothélium cérébral on empêche les processus de remodelage, telle que l’activation de la métalloprotéinase de type 9. De nombreuses études ont suggéré l’implication des dysfonctions cérébrovasculaires dans la maladie d’Alzheimer. En effet, les affections vasculaires qui compromettent chroniquement le débit sanguin cérébral, telles la dysfonction endothéliale et la réduction de la lumière artérielle, vont entraîner un déficit métabolique des neurones à l’origine de la neurodégénérescence. Les traitements préventifs cardioprotecteurs, tels que l’ivabradine, l’exercice physique et la catéchine améliorent la fonction endothéliale, la structure et la biomécanique des artères cérébrales, et pourraient donc prévenir l’hypoperfusion chronique du cerveau et le déclin cognitif dans l’athérosclérose.
Large artery stiffness and endothelial dysfunction are markers of atherosclerosis. Stiffening of the carotid arteries contrast with the paradoxical increase in distensibility of cerebral arteries that was reported in the presence of risk factors for cardiovascular diseases, such as hypertension. However, our knowledge concerning the influence of atherosclerosis on cerebrovascular compliance and structure remains incomplete. By targeting the endothelium, atherosclerosis induces a severe cerebral endothelial dysfunction affecting chronically the cerebral blood flow and potentially leading to cognitive dysfunctions. Few studies have shown that the paradoxical increase in cerebrovascular distensibility is consistently reported in animal model of risk factors for cardiovascular diseases exhibiting a cerebral endothelial dysfunction. That being said, we hypothesized that the compliance and structure of cerebral arteries is essentially controlled by the endothelium. To validate our hypothesis, in a first study, we selected three distinct therapeutic approaches that modulated the cerebral endothelial function and the mechanical stress imposed to the vascular wall by lowering heart rate in a mouse model of atherosclerosis, LDLr-/-; hApoB-100+/+ during three months. Ivabradine, metroprolol and voluntary physical training protected, with different efficiencies, the cerebral flow-mediated dilation and this was reflected by a prevention, or not, of the increase in compliance. A 13.5 % heart rate reduction with ivabradine and metoprolol limited carotid artery stiffening. Voluntary physical training did not induce an overall reduction of heart rate explaining the lack of effect on carotid mechanics and suggesting that carotids compliance is more influenced by the mechanical stress imposed to the vascular wall by the cardiac cycle. In a second study, we confirmed our previous findings using a diatery approach that targeted more directly the endothelium, the polyphenol antioxidant catechin. Catechin was previously proven, by us and others, to reverse endothelial dysfunction, reduce inflammation and neutralize reactive oxygen species in diverse vascular beds from animal models of atherosclerosis. Accordingly, we found that catechin prevents adverse cerebral wall remodeling but, again, without a significant heart rate reduction, carotids remained stiff. We also integrated a new live imaging technology allowing us to confirm our findings in vivo and to demonstrate that endothelial, structural and mechanical protection by catechin can result in an improvement of basal cerebral blood flow. Finally, both studies identified metalloproteinase -9 as a potential player in the process leading the weakening of the cerebral artery walls. Taken together, our studies highlight that structural and biomechanical alterations are genuinely triggered by endothelial dysfunction. In carotids, mechanicals stress seems to be the main factor controlling remodeling. In essence, indirect protection of the endothelium impedes in cerebral vessels the remodeling processes, such as the activation of metalloproteinase -9. Numerous studies have revealed that vascular, especially cerebral endothelial dysfunction is implicated in the pathogenesis of Alzheimer’s disease. When brain perfusion is compromised, the suboptimal energy delivery causes neuronal death. Deleterious cerebrovascular outcomes that promote the impairment of vasodilation and the encroachment of the lumen will limit cerebral blood flow in a chronic manner. Chronic treatment with ivabradine, voluntary physical training and catechin preserved the endothelial function, the structure and the mechanics of cerebral arteries, which guarantees a closer management of cerebral blow flow in atherosclerotic mice and a reduce propensity to develop cognitive deficiency.
Thèse réalisée en cotutelle avec Dre Christine Des Rosiers