M. Philippe GASQUE 

Université de la Réunion 

Directeur de thèse 

M. Jean-Christophe SABOURIN 

Université de Rouen Normandie 

Rapporteur 

Mme Nathalie STREICHENBERGER 

Université de Lyon 

Examinatrice 

M. David COURET 

Université de La Réunion 

Examinateur 

M. Mohamed KHETTAB 

Université de La Réunion 

Examinateur 

Mme Audrey CLAING 

Université de Montréal 

Rapporteure 

Mots-clés :

Cellules stromales mésenchymateuses,Fibrose,Cancer,CD248,Activation du complément,C3aR

Résumé :  

Les cellules stromales mésenchymateuses (MSC) sont des cellules pluripotentes, de localisation périvasculaire et périnerveuse, présentes dans la majorité des tissus à un stade quiescent à l’âge adulte. Les données scientifiques récentes ont montré un rôle clé de ces cellules au sein de la réaction inflammatoire grâce à leurs propriétés multiples. En effet, en réponse à une agression tissulaire, l’activation des MSC participe à la réparation tissulaire grâce aux fonctions immunomodulatrices, trophiques et de différenciation de ces cellules polyvalentes. En contexte pathologique, et notamment dans l’inflammation chronique, les MSC participent à la constitution de la fibrose et dans le cadre du cancer, à la progression tumorale, par leur capacité à se différencier en myofibroblastes et fibroblastes associés au cancer, respectivement. Ce travail doctoral a pour objectif d’étudier les mécanismes impliqués entre ces différents stades d’activation et de différenciation des MSC dans plusieurs contextes pathologiques. Il s’appuie notamment sur la caractérisation de l’expression de CD248, exprimé par les MSC, dans un contexte auto-immun (la polyarthrite rhumatoïde) et tumoral (le cancer colo-rectal). De plus, il évalue le rôle de l’anaphylatoxine C3a (et son récepteur, C3aR) du système du complément dans la communication des MSC avec les cellules du micro-environnement tumoral, et notamment dans le glioblastome. Aussi, ce travail discute la capacité des MSC à se transformer en cellules tumorales dans le contexte du glioblastome. Les résultats obtenus argumentent un rôle essentiel des MSC dans les maladies chroniques et décrivent des mécanismes complexes impliquant CD248 dans la régulation et l’activation des MSC et l’axe C3a/C3aR dans la communication avec le micro-environnement tumoral. Ainsi, ces résultats permettent une meilleure compréhension de la pathogénèse des maladies chroniques, y compris le cancer et ouvrent d’importantes perspectives de recherche fondamentale, clinique et thérapeutique dans ces maladies souvent considérées comme irréversibles.

M. Gilles LAMBERT 

Inserm UMR DéTROI, Université de La Réunion 

Examinateur 

Mme Marianne ABI FADEL 

Faculte de pharmacie, Université Saint Joseph de Beyrouth 

Rapporteure 

M. Patrick CARROLL 

L'institut des neurosciences de Montpellier 

Rapporteur 

M. Dirk BLOM 

Division of Lipidology, Department of Medicine University of Cape Town 

Examinateur 

Mme Marie-Paule GONTHIER 

Inserm UMR DéTROI, Université de La Réunion 

Examinatrice 

M. Steeve BOURANE 

Invité

M. Olivier MEILHAC 

Invité

Mots-clés :

Neuropathie diabétique,Lipides,Cholesterol,PCSK9,

Résumé :  

La proprotéine convertase subtilisine/kexine type 9 (PCSK9), connue à l'origine sous le nom de neural apoptosis-regulated convertase 1 (NARC-1), a été identifiée pour la première fois dans les neurones cérébelleux en cours d'apoptose. PCSK9 est principalement synthétisée et sécrétée par les cellules hépatiques où son rôle est de promouvoir la dégradation du récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR), augmentant ainsi les niveaux de LDL-cholestérol (LDL-C) circulant essentiel pour de nombreux processus cellulaires. Il existe également des preuves qui relient PCSK9 à la différenciation neuronale, l’apoptose et à l'inflammation neuronale dans le système nerveux central. Cependant, les connaissances sur son rôle potentiel dans le système nerveux périphérique (SNP) sont limitées. Compte tenu de l'importance de l'homéostasie lipidique dans les nerfs périphériques, du rôle significatif de PCSK9 dans le métabolisme lipidique et de l'expression de ses récepteurs cibles dans le SNP, notre objectif était d'étudier le rôle potentiel de la PCSK9 dans ce tissu. Nous avons observé, pour la première fois, que PCSK9 est exprimée dans les neurones sensoriels et les cellules de Schwann (SCs) chez la souris et que sa perte de fonction entraîne des déficits de la perception de la sensation de douleur associés à des changements structurels et physiologiques dans les nerfs périphériques. Sur le plan mécanistique, nous avons pu montrer que la déficience en PCSK9 entraîne une dérégulation de certains de ses récepteurs cibles, ainsi qu’à une augmentation de la concentration en lipides et des anomalies mitochondriales au niveau des nerfs. Nos résultats suggèrent que PCSK9 pourrait jouer un rôle critique dans la régulation du métabolisme des lipides dans le SNP et que son déficit pourrait conduire au développement d'une neuropathie périphérique. Les résultats de cette étude ont des implications significatives en termes de la compréhension du rôle physiopathologique de PCSK9 et de ses récepteurs cibles dans la fonction biologique des cellules nerveuses et gliales du SNP. Les résultats de ce projet contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires menant à une altération de la physiologie nerveuse au cours de la dyslipidémie, ainsi qu'à l'identification de nouveaux biomarqueurs pour la détection précoce de la neuropathie périphérique en clinique.

M. Jimmy SELAMBAROM 

Université de la Réunion 

Directeur de thèse 

Mme Emmanuelle GIRARD-VALENCIENNES 

Université de La Réunion 

Co-encadrante de thèse 

Mme Marie-Paule GONTHIER 

Université de La Réunion 

Examinatrice 

M. Ahcène BOUMENDJEL 

Université Grenoble Alpes 

Examinateur 

M. Pierre ROQUES 

Institut Pasteur 

Rapporteur 

M. Vincent LISOWSKI 

Université de Montpellier 

Rapporteur 

Mots-clés :

alphavirus,alcaloïde,produit naturel,anti-alphaviral,antiviral,immumodulateur

Résumé :  

Les alphavirus arthritogéniques, comme le virus du Chikungunya, sont des agents pathogènes (ré)émergents et s’inscrivent dans une préoccupation majeure de santé publique. La physiopathologie de l’infection peut entrainer une inflammation chronique par un dérèglement du système immunitaire dirigé vers le système musculo-squelettique. En l’absence de traitement spécifique, la recherche de molécules efficaces demeure un enjeu important. Ces travaux visaient à caractériser le potentiel anti-alphaviral d’alcaloïdes dont l’intérêt a été préalablement établi à partir des données expérimentales de la littérature sur les isoquinoléines, quinolizidines et indoles. L’évaluation biologique de structures représentatives (berbérine, matrine, tabersonine) a été conduite par le développement d’un modèle in vitro à partir d’une lignée de fibroblastes (HS633T) et de l’alphavirus O’nyong-nyong (ONNV). Ce modèle biologique a permis d’établir un profil antiviral et immunomodulateur des alcaloïdes étudiés au regard de leur activité antivirale directe, mais aussi des réponses immunitaires liées à la voie essentielle des interférons de type 1 et aux voies canoniques et médiateurs-clés de l’inflammation. De la même façon, il a été établi le profil d’extraits végétaux obtenus de trois espèces de plantes de La Réunion susceptibles de contenir ces alcaloïdes : Argemone mexicana, Sophora denudata et Tabernaemontana mauritiana. Ces travaux sur la recherche d’alcaloïdes anti-alphavirales ont été développés à partir d’une évaluation biologique approfondie permettant d’établir leurs effets coopératifs ou non avec la réponse immunitaire. Ces travaux permettent d’envisager d’une part, le développement en pharmacochimie des molécules étudiées ; et d’autre part, de futures investigations selon une approche chimiotaxonomique pour l’identification de nouvelles sources phytochimiques au sein de la biodiversité régionale.

M. Wildriss VIRANAICKEN 

Université de la Réunion 

Directeur de thèse 

Mme Marjolaine ROCHE 

Université de la Réunion 

Co-encadrante de thèse 

Mme Marie-Edith LAFON 

Université de Bordeaux - CHU de Bordeaux 

Rapporteure 

M. Laurent CHÂTEL-CHAIX 

Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) - Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie 

Rapporteur 

M. Christian LEFEBVRE D'HELLENCOURT 

Université de la Réunion 

Examinateur 

Mme Marie FLAMAND 

Institut Pasteur 

Examinatrice 

Mots-clés :

Flavivirus,Reprogrammation métabolisme,Réponse antivirale,Interaction hôte-pathogène,

Résumé :  

L’objectif de mon travail de thèse a été de caractériser les interactions entre deux flavivirus d’importance, les virus de la Dengue (DENV) et Zika (ZIKV), et leur hôte humain. Le premier représente la plus grande menace à l’échelle mondiale avec plus de 390 millions de cas par an et 2 milliards de personnes potentiellement à risque. Alors que l’autre a, depuis quelques années, une croissance effrayante passant de quelques cas sporadiques répertoriés au siècle dernier, à des épidémies de plus grande ampleur dans le Pacifique et en Amérique du Sud entre 2007 et 2015. Si la majorité des cas d’infection par ces virus sont asymptomatiques voire paucisymptomatiques, avec surtout un syndrome pseudo-grippal (éruptions cutanées, fièvre, arthralgie), ce qui inquiète c’est la part fine mais non négligeable de cas graves pouvant être retrouvés, et pouvant à terme saturer les systèmes de soin, comme ça a été le cas pendant l’épidémie de COVID-19. La réponse antivirale développée par la cellule infectée est un moyen de contrôler l’infection et d’en limiter les effets délétères. Ces dernières années, la notion d’immunométabolisme a fait émerger le rôle capital que possède le métabolisme cellulaire sur l’activation des cellules immunes mais également sur le développement de programmes immuns. Ce travail aura été l’occasion de nous intéresser à l’importance du métabolisme oxydatif à la fois sur la réponse interférons et sur la réponse antioxydante, en mettant à profit un modèle in vitro, mais aussi de discuter des conséquences physiopathologiques du contrôle que le virus semble exercer sur ces réponses. J’ai ainsi pu mettre en évidence que le métabolisme glutaminergique et la phosphorylation oxydative ont une place capitale dans la mise en place d’une régulation bivalente de la réponse interférons, notamment en contexte d’infection par ZIKV et DENV. Cependant, le métabolisme oxydatif mal régulé pourrait être la source d’effets délétères lors de l’infection, comme nous l’avons montré pour ZIKV, via la formation d’agrégats intracellulaires, concomitants à une diminution des capacités antioxydantes cellulaires.

M. Philippe GASQUE 

Université de la Réunion 

Directeur de thèse 

Mme Charlotte ROBERT 

Université Paris Sud - Institut Gustave Roussy 

Rapporteure 

M. Pierre CLAVÈRE 

Université de Limoges 

Rapporteur 

Mme Pascale KREJBICH 

Université de la Réunion 

Examinatrice 

Mots-clés :

théranostique, cancer, nanoparticule, radiothérapie, Immunologie, cellules souches

Résumé :  

Le cancer du poumon représente est le plus meurtrier des cancers. Parmi les outils thérapeutiques, la radiothérapie est préconisée dans 60% des cas. Elle utilise des rayonnements ionisants afin de détruire les cellules tumorales mais comporte des limites relatives à la localisation, l’hétérogénéité ou la radiorésistance de la tumeur. La recherche de nouveaux outils pouvant compléter et améliorer les effets de la radiothérapie constitue un enjeu scientifique et médical majeur. A ce titre, un intérêt est porté sur les radiosensibilisants et particulièrement les nanoparticules métalliques, qui sont capables de potentialiser les effets des rayonnements ionisants et d’ainsi augmenter la mort des cellules tumorales. L’objectif du travail de thèse était d’évaluer dans un premier temps, les effets radiosensibilisants de nouvelles nanoparticules « vertes » constituées d’une enveloppe d’or et d’un cœur de magnétite (Fe3O4@Au), sur la viabilité, des marqueurs redox, inflammatoires ainsi que les dommages à l’ADN de cellules épithéliales de carcinome pulmonaire humain (A549 Dual). De plus, le potentiel de cellules souches mésenchymateuses périvasculaires pulmonaires humaines (HpMSCs) en tant que vecteurs pour les nanoparticules Fe3O4@Au a été étudié, en raison du tropisme de ces cellules pour les sites tumoraux. Des marqueurs de la viabilité, de la mort cellulaire, du stress oxydant, de la réponse inflammatoire ainsi que des facteurs pro-tumoraux (PI3K, AMPK, PDGF, VEGF) ont été mesuré. Pour ce faire, deux modèles ont été mis en place. Un premier modèle de cellules A549 Dual incubées avec différentes concentrations de nanoparticules, pendant différents temps d’incubation et combinées à différentes doses d’irradiation, et un second modèle basé sur l’effet-dose et temps des nanoparticules sur des marqueurs de fonctionnalité de HpMSCs primaires. Nos résultats ont montré dans un premier temps, que les nanoparticules étaient bien internalisées dans le cytoplasme des cellules A549 Dual. Ensuite, il a été constaté que les nanoparticules (100 µg/mL) couplées à l’irradiation, induisaient l’amplification de la dérégulation du statut redox des cellules A549 Dual induite par les rayonnements ionisants, avec une augmentation des niveaux de ROS et une modulation de l’expression de marqueurs redox (Nox2, Nox4, SOD1, SOD2, catalase, GPx et Nrf2). Cette potentialisation du stress oxydant s’accompagnait d’une amplification de l’expression et de la sécrétion de TNF-α, IL-1β, IL-6, CXCL8 et CCL5 en présence des nanoparticules et post-irradiation. Le stress oxydant et la réponse pro-inflammatoire étaient associés à une augmentation de l’apoptose et de la nécrose et une baisse de la prolifération. Nos résultats ont également démontré que les nanoparticules (100 µg/mL) internalisées dans les HpMSCs, n’induisaient pas de modulations de la viabilité cellulaire ou de l’apoptose et de la nécrose mais causaient une augmentation du stress oxydant via une surproduction de ROS et une baisse de la réponse inflammatoire. De manière importante, aucun des marqueurs pro-tumoraux n’était surexprimé en présence des nanoparticules et la sécrétion du facteur pro-angiogénique VEGF, était diminuée. Ce travail de thèse a mis en évidence la captation des nanoparticules Fe3O4@Au par les cellules A549 et les effets radiosensibilisants des nanoparticules. Ces dernières ont potentialisé les effets des rayonnements ionisants et ont favorisé une baisse de la prolifération et une augmentation de la mort des cellules tumorales. De manière intéressante, nous avons également observé que les HpMSCs internalisaient également les nanoparticules Fe3O4@Au et que cela n’induisait pas de modulations de la viabilité cellulaire ou de régulation de l’expression de marqueurs pro-tumoraux. Les HpMSCs pourraient donc véhiculer sur site tumoral, les nanoparticules Fe3O4@Au qui pourraient à leur tour, potentialiser les effets de l’irradiation au cœur de la tumeur.

M. Patrick MAVINGUI 

Centre National de la Recherche Scientifique, La Réunion 

Directeur de thèse 

Mme Muriel DIETRICH 

Institut de Recherche pour le Développement, La Réunion 

Co-encadrante de thèse 

Mme Carine BROUAT 

Institut de Recherche pour le Développement, Montpellier 

Examinatrice 

Mme Emmanuelle ROBARDET 

ANSES de Nancy 

Examinatrice 

M. Christophe THEBAUD 

Université de Toulouse  

Rapporteur 

M. Jordi SERRA-COBO 

Université de Barcelone 

Rapporteur 

Mots-clés :

Chauves-souris, Ile tropicale, Phénologie, Structure génétique, Dynamique d'infection

Résumé :  

Les chauves-souris sont des mammifères fascinants, tant par leur extraordinaire diversité spécifique et morphologique, que pour leur capacité à héberger et tolérer des virus qui peuvent engendrer des épidémies chez l’homme. A l’heure où de plus en plus de maladies émergent dans le monde, les processus écologiques qui influencent la circulation des agents infectieux chez les hôtes naturels, notamment les chauves-souris, demeurent mal connus. En prenant comme modèle d’étude le Petit Molosse de La Réunion (Mormopterus francoismoutoui) et trois de ses agents infectieux (paramyxovirus, herpesvirus et bactéries leptospires), nous avons analysé comment l’écologie et la dynamique des populations de chauves-souris influencent la transmission de leurs agents infectieux. Grâce à un suivi des populations sur le terrain, nous avons tout d’abord caractérisé la phénologie du Petit Molosse et mis en évidence des variations saisonnières marquées des effectifs dans les gîtes et de leur composition selon l’âge, le sexe et le statut reproducteur des individus. Ces résultats nous ont permis de proposer un nouveau cycle biologique pour cette espèce endémique de l’île de La Réunion. En utilisant des approches de phylogénie et de génétique des populations à partir de biopsies de l’aile, nous avons étudié et daté les événements de colonisation de l’île, et également montré la diversification in situ de cette espèce avec l'évolution de lignées ancestrales, co-existant aujourd’hui en sympatrie au sein d’une métapopulation. Enfin, l’analyse spatio-temporelle de l’infection, à l’échelle de la population (gîte) et des individus (grâce aux recaptures d’individus), suggère que les paramyxovirus et bactéries leptospires (excrétés dans les urines) ainsi que les herpesvirus (excrétés dans la salive), établissent une infection persistante avec une excrétion intermittente. Nos analyses mettent également en évidence que la reproduction, notamment la gestation chez les femelles et l’accouplement chez les mâles, ainsi que l’âge et les interactions entre agents infectieux, sont des déterminants majeurs des dynamiques saisonnières d’excrétion. Ainsi, l’approche éco-épidémiologique utilisée dans cette thèse apporte des informations précieuses pour mieux prédire, par la suite, comment les chauves-souris répondent aux perturbations des écosystèmes et les conséquences en cascade sur l’infection et les risques d’émergence de zoonoses.

M. Gilles GADEA 

IRCM, Montpellier 

Directeur de thèse 

M. Didier HOBER 

CHU, Université de Lille 

Rapporteur 

Mme Marie-Paule GONTHIER 

DéTROI, Université de La Réunion 

Examinatrice 

Mme Nathalie CHAZAL 

IRIM, Université de Montpellier 

Rapporteure 

Mme Marie-Pierre COURAGEOT 

BioSpecT, Université de Reims 

Examinatrice 

M. Philippe DESPRÈS 

UMR PIMIT, Université de La Réunion 

Co-directeur de thèse 

M. Vincent LOTTEAU 

CIRI, Lyon  

Examinateur 

Mots-clés :

Flavivirus,Dengue,Zika,Protéine de membrane (prM/M),Protéine d'enveloppe (E),Peptides apoptotiques

Résumé :  

Le virus Zika (ZIKV) et le virus de la Dengue (DENV) sont des arbovirus majeurs en termes de santé publique. Appartenant au genre flavivirus (famille Flaviviridae), ZIKV et DENV sont principalement transmis par les moustiques du genre Aedes. Au cours des 30 dernières années, l'émergence des flavivirus n’a fait que croître avec une augmentation de répartition géographique, en particulier dans les régions tropicales et subtropicales de la planète. ZIKV se distingue en deux lignées principales, asiatique et africaine, qui présentent une pathogenèse et des réponses moléculaires distinctes. La lignée asiatique contenant pratiquement toutes les souches ayant provoqué des émergences épidémiques. DENV est classé en plusieurs génotypes et en quatre sérotypes antigéniquement distincts : DENV-1, DENV-2, DENV-3 et DENV-4. Les épidémies récentes de dengue ayant lieu dans les régions tropicales étant principalement associées au sérotype DENV-2 et à la distribution géographique croissante du génotype Cosmopolitan. Au cours de la dernière décennie, les territoires du sud-ouest de l'océan Indien (SOOI) ont connu des épidémies fulgurantes de dengue, avec plusieurs dizaines de milliers de cas d’infection signalés à l'île de La Réunion entre 2018 et 2023. La présence de moustiques vecteurs et de conditions environnementales favorables serait propice à l’endémicité de DENV et une potentielle introduction de ZIKV sur l’île de La Réunion. Devant ce constat, l’UMR PIMIT a lancé plusieurs programmes de recherche portant sur l’étude des protéines virales connues pour leur rôle dans le pouvoir pathogène des flavivirus DENV et ZIKV. Dans le cadre de ma thèse, mes travaux se sont focalisés sur l’étude des protéines structurales de membrane (prM/M) et d’enveloppe (E) de ces virus, qui sont connues pour être essentielles d’une part dans la structuration de la particule virale et son infectiosité, et d’autre part dans les interactions hôte-pathogène et l’activation de la réponse immunitaire. L'analyse moléculaire des souches asiatiques et africaines de ZIKV, nous a permis d'identifier la substitution de trois résidus aux positions E-152, E-156 et E-158 dans la boucle de glycosylation (GL) de la protéine E. Mes travaux ont démontré le rôle majeur des résidus E-152/156/158 dans la réactivité antigénique de la GL de ZIKV, leur substitution entraînant une perte du motif de glycosylation et des changements conformationnels perturbant la reconnaissance de la protéine E par des anticorps neutralisants. La protéine prM/M des flavivirus qui sert de chaperon pour le bon repliement de la protéine E, semble être le support de déterminants viraux associés à la pathogénicité des flavivirus. L’ectodomaine de la protéine M contient un peptide pro-apoptotique que nous avons nommé ZAMP chez ZIKV, et D2AMP chez DENV-2. Nous avons démontré pour la première fois à notre connaissance qu’une activité pro-apoptotique était associée aux peptides, ZAMP et D2AMP, tout en démontrant le rôle important des résidus M-33/35/38 dans cette activité pro-apoptotique. Par ailleurs, une grande partie de mes travaux s’est concentrée sur la caractérisation des protéines prM et E des souches virales DENV-2 du génotype Cosmopolitan retrouvées dans la région SOOI. Nous avons démontré que la nature du résidu en position M-36 de la protéine M impact le comportement biologique des protéines prM/M et E. Nos résultats révèlent que la substitution d’un résidu Ile en Val à la position M-36 affecte l’expression et la cytotoxicité de la glycoprotéine E exprimée comme un complexe prME et la capacité de l’oligopeptide D2AMP à activer la voie apoptotique. L’ensemble de mes travaux de thèse apportent de nouvelles connaissances sur les caractéristiques biologiques des protéines structurales prM et E, qui permettront de mieux comprendre le pouvoir pathogène des flavivirus ZIKV et DENV.