Role of penicillin-binding proteins in Streptococcus gordonii

Résumé Streptococcus gordonii est une bactérie colonisatrice naturelle de la cavité buccale de l'homme. Bien que normalement commensale, elle peut causer des infections graves, telles que des bactériémies ou des endocardites infectieuses. La pénicilline étant un des traitements privilégiés dans de tels cas, l'augmentation rapide et globale des résistances à cet antibiotique devient inquiétante. L'étude de la physiologie et des bases génétiques de ces résistances chez S. gordonii s'avère donc importante. Les cibles moléculaires privilégiées de la pénicilline G et des β-lactames sont les penicilllin-binding proteins (PBPs). Ces enzymes associées à la membrane ont pour rôle de catalyser les réactions de transpeptidation et de transglycosylation, qui constituent les dernières étapes de la biosynthèse du peptidoglycan (PG). Elles sont définies comme classe A ou B selon leur capacité d'assurer soit les deux réactions, soit uniquement la transpeptidation. Les β-lactames inhibent le domaine transpeptidase de toutes les PBPs, entraînant l'inhibition de la synthèse du PG, l'inhibition de la croissance, et finalement la mort cellulaire. Chez les streptocoques, les PBPs sont aussi les premiers déterminants de la résistance à la pénicilline. De plus, elles sont impliquées dans la morphologie bactérienne, en raison de leur rôle crucial dans la formation du PG. Le but de ce travail était de caractériser les PBPs de S. gordonii et d'étudier leurs fonctions dans la vie végétative de la bactérie ainsi que durant le développement de la résistance à la pénicilline. Premièrement, des mutants auxquels il manque une ou deux PBP(s) ont été construits. Leur étude - au niveau physiologique, biochimique et morphologique - a montré le caractère essentiel ou dispensable de chaque protéine, ainsi que certaines de leurs fonctions potentielles. Deuxièmement, des mutants résistants à la pénicilline ont été générés. Leur caractérisation a montré l'importance des mutations dans les PBPs ainsi que dans d'autres gènes encore inconnus, de même que le rôle crucial des PBPs de classe A dans le développement de la résistance à la pénicilline. Des expériences supplémentaires sur des isolats résistants ont aussi prouvé que la résistance a un coût en terme de fitness, coût que S. gordonii parvient à compenser par des mécanismes d'adaptation. Finalement, les promoteurs des gènes des PBPs ont été déterminés et leur expression a été étudiée grâce au gène de luciférase. Il a ainsi été montré que la résistance à la pénicilline entraîne non seulement des altérations au niveau des protéines, mais aussi au niveau de la régulation des gènes. De plus, la pénicilline génère directement des modifications dans l'expression de PBPs spécifiques. Summary Streptococcus gordonii is a normal inhabitant of the human oral cavity and a pioneer colonizer of teeth. Although usually considered as a commensal, this organism can cause life-threatening infections such as bacteraemia or endocarditis. Since penicillin is one of the preferential treatments for such pathologies, the rapid and general increase of antibiotic resistance in the overall population becomes an issue. Thus, studying the physiologic and genetic bases of such a resistance in S. gordonii is of interest. The primary molecular targets of penicillin G and other β-lactams are the so called penicillin-binding proteins (PBPs). These are membrane-associated proteins that catalyze the last steps in peptidoglycan (PG) biosynthesis, namely transpeptidation and transglycosylation. Depending on their capacity to catalyze either reactions or only transpeptidation, they are considered as class A or class B PBPs, respectively. β-lactam antibiotics inhibit the transpeptidase domain of both of these classes of enzymes, resulting in inhibition of PG assembly, inhibition of bacterial growth, and ultimately leading to cell death. In streptococci, PBPs are also the primary determinants of penicillin-resistance. Moreover, because of their crucial role in PG formation, they are implicated in fundamental aspects of cell morphology. The goal of this work was thus to characterize S. gordonii PBPs and to explore their functions in terms of vegetative life and penicillin-resistance development. First, single and double PBP-inactivated mutants were generated and their effect on the bacterial physiology, cell wall biochemistry and ultrastructural morphology was assessed. This demonstrated the essentiality or dispensability of each protein for bacterial life. Second, penicillin-resistant mutants were generated by cyclic exposure to increasing concentrations of the drug. Characterization of these mutants pointed out the importance of both PBP and non-PBP mutations, as well as the crucial role of the class A PBPs in the development of penicillin-resistance. Further experiments on resistant isolates demonstrated the fitness cost of this resistance, but also the capacity of S. gordonii to adapt and regain the fitness of the wild-type. Finally, the promoters of PBP genes were determined and their expression was monitored using luciferase fusions. This showed that penicillin-resistance, in addition to modifications at the level of the protein, also triggered genetic alterations. Moreover, penicillin itself generated modifications in the expression of specific PBPs.

L'hystérie : une entité historique, un trouble psychiatrique ou une maladie neurologique? [Hysteria : an historical entity, a psychiatric condition or a neurological disease?]

Il a été suggéré que l'hystérie avait disparu et n'était qu'un concept ancien, stigmatisant et péjoratif, voire erroné, reflétant l'incapacité de la communauté médicale à établir parfois un diagnostic. Actuellement ces troubles, appelés troubles dissociatifs ou de conversion, restent pourtant une réalité clinique fréquente et invalidante pour les patients. Plusieurs études et revues ont tenté de mieux décrire la présentation clinique, mais également de mieux comprendre les mécanismes neurobiologiques impliqués dans ces troubles grâce au développement de certaines techniques d'imagerie cérébrale. Si les corrélats neurobiologiques sont mieux compris, des traitements efficaces manquent encore et seule une prise en charge multidisciplinaire (généralistes, neurologues et psychiatres) et individualisée peut apporter un bénéfice au patient. It has been suggested that hysteria had waned and was an old-fashioned, stigmatizing and false concept, reflecting the incapacity of the medical community to establish a diagnosis in certain situations. Nowadays, however, those disturbances, now referred to as conversion or dissociative disorders, still remain a frequent and incapacitating condition that every clinician faces. These past decades, several studies have tried to better describe their clinical presentation and their neurobiological mechanisms, with the help of the development of new neuroimaging techniques. If the neurobiological correlates are now better understood, efficient treatments are still lacking and only a multidisciplinary (general practitioners, neurologists and psychiatrists) and individually-tailored therapy might be beneficial to the patients.

Rhumatologie. Polyarthrite rhumatoide et spondylarthrite ankylosante [Rheumatoid arthritis and ankylosing spondylitis: rheumatologic highlights 2007]

L'utilisation des traitements biologiques est maintenant solidement ancrée dans la prise en charge des rhumatismes inflammatoires. Les anti-TNFa sont à juste titre devenus des agents de choix ces dix dernières années, et la littérature récente nous rappelle leurs places et indications dans la spondylarthrite ankylosante. Toutefois, tous les patients n'y répondent pas et la disponibilité de nouveaux traitements est certainement une addition bienvenue. L'abatacept est un nouveau traitement de la polyarthrite rhumatoïde avec un mode d’action innovateur, qui paraît efficace et adéquatement sûr et pour lequel quelques données et aspects pratiques d'utilisation sont présentés. Nous devons néanmoins encore apprendre à l'intégrer dans des stratégies thérapeutiques, comme nous sommes en train de le faire avec le rituximab. The use of biological therapy is now firmly established in the management of inflammatory rheumatism. The anti-TNFalpha have rightly become agents of choice over the last 10 years, and the recent literature reminds us of their places and indications in ankylosing spondylitis. However, not all patients respond, and the availability of new treatments is certainly a welcome addition. Abatacept is a new treatment for rheumatoid arthritis with an innovative mode of action. It appears effective and safe, and some data as well as practical aspects on its use are presented. Nevertheless, we must still learn to integrate it into our therapeutic strategies, as we are presently doing with rituximab

Neuro-developmental follow-up of neonates treated with magnesium sulfate for persistent pulmonary hypertension

Rapport de synthèse : DEVENIR NEURO-DEVELOPPEMENTAL DE NOUVEAU-NES TRAITES PAR DU SULFATE DE MAGNESIUM POUR UNE HYPERTENSION PULMONAIRE PERSISTANTE L'hypertension pulmonaire persistante du nouveau-né (HTPP) est un trouble de l'adaptation post-natale de la circulation pulmonaire caractérisé par une défaillance de la diminution normale des résistances vasculaires pulmonaires, accompagné d'un shunt droite-gauche, résultant en une hypoxémie profonde. C'est une pathologie sévère nécessitant des soins intensifs avec un risque augmenté de handicaps neurologiques chez les survivants. Le traitement de l'HTPP du nouveau-né inclut une ventilation mécanique ainsi que différents agents pharmacologiques pour dilater les vaisseaux pulmonaires, dont le sulfate de magnésium (MgSO4) à hautes doses par voie intraveineuse et le monoxyde d'azote par voie inhalée (iN0). Le MgSO4 est une alternative thérapeutique de l'HTPP du nouveau-né avec peu d'effets secondaires et une mortalité basse. Il a aussi été démontré que le MgSO4 est un traitement de l'HTPP du nouveau-né autant efficace que le iN0 et moins coüteux. Des études sur le suivi neuro-développemental de nouveau-nés avec HTPP traités selon différentes méthodes ont été publiées reportant des taux élevés de handicaps majeurs et mineurs. Plus récemment, des études de suivi après traitement par iN0 ont montré des taux plus bas qu'avec des traitements antérieurs. Le devenir neuro-développemental àlong terme d'enfants traités avec du MgSO4 n'a pas été documenté. Le but de cette étude est de décrire le développement des enfants qui ont présenté une HTPP traitée seulement avec du MgS04, de reporter l'incidence de handicaps majeurs et mineurs, et de les comparer à un groupe contrôle d'enfants sains du même âge ainsi qu'aux données de la littérature. La population consiste en 33 nouveau-nés traités pour une HTPP avec seulement du MgSO4 (groupe étude) et 32 nouveau-nés à terme sains (groupe contrôle). Un suivi neurodéveloppemental standardisé et approfondi a été effectué aux âges clés de 18 mois et 5 ans. Les taux de handicaps majeurs à 18 mois et 5 ans dans le groupe étude étaient de 6% et 11,4% respectivement, et de 0% aux deux âges dans le groupe contrôle. Les taux de handicaps mineurs aux mêmes âges étaient de 3% et 26,9% pour le groupe étude, et de 0% et 26,1% pour le groupe contrôle. Les quotients développementaux moyens à 18 mois étaient de 106,6 (DS 1,6) dans le groupe étude et de 118,3 (DS 1,0) dans le groupe contrôle (P < 0,001). L'index général intellectuel en âge préscolaire était de 112.6 (DS 3.7), respectivement de 119.3 (DS 3.1 ), sans différence significative entre les deux groupes. A 18 mois, les taux de handicaps majeurs et mineurs dans les groupes études et contrôle étaient de 6% et 3%. Dans la littérature, des taux entre 0% et 33% ont été décrits. A cet âge, il y avait une différence significative pour tous les scores du test de Griffiths, mëme en tenant compte du status socio-économique de la famille. Ceci suggère un léger retard du développement global et non une altération spécifique. Ces différences n'étaient plus significatives en âge préscolaire, suggérant un rattrapage développemental. Le taux de handicaps majeurs en âge préscolaire pour le groupe étude était de 11.5%, sans aucune infirmité motrice cérébrale. Ces résultats correspondent à ceux d'études de suivi après d'autres traitements jusqu'à l'âge de 24 mois avec des taux variant de 0% à 15%. Le taux de handicaps mineurs était de 26.9% dans le groupe étude et de 26.1% dans le groupe contrôle, sans différence significative entre les deux groupes. L'incidence de handicaps mineurs dans le groupe étude était plutôt élevée en comparaison aux données de la littérature (6 à 22% à 6 ans). Une explication possible est que nous avons considéré des problèmes de langage et de comportement comme handicaps mineurs. Ceci suggère une différence méthodologique et non une plus mauvaise issue dans nos deux groupes. Les évaluations cognitives des enfants des deux groupes se trouvaient dans la norme, ce qui est aussi le cas dans la littérature. En conclusion, cette étude longitudinale non randomisée d'enfants traités avec du MgSO4 seul pour une HTPP sévère ne montre pas de conséquences sur le devenir neuro-développemental à long terme. Cette étude le démontre pour la première fois. Malgré le fait que iN0 soit le traitement actuellement recommandé pour l'HTPP du nopuveau-né, le MgSO4 reste largement utilisé, en particulier dans des pays en voie de développement. L'absence de complications neuro-développementales majeures à long terme permet de considérer l'administration du MgSO4 pour le traitement de l'HTPP du nouveau-né en cas de non réponse ou d'inaccessibilité au iNO.

Effectiveness of interventions targeting frequent users of emergency departments: a systematic review

L'article publié de le cadre de cette thèse est intitulé "Effectiveness of interventions targeting frequent users of emergency departments: A systematic review." Il a été publié par les "Annals of Emergency Medicine (AEM)" en juillet 2011. Le titre en français pourrait être: "Efficacité des interventions ciblant les utilisateurs fréquents des services d'urgence: Une revue systématique." Le titre du journal américain pourrait être: "Annales de Médecine d'Urgence". Il s'agit du journal du "Collège Américain des Médecins d'Urgence", en anglais "American College of Emergency Physicians (ACEP)". L'article a été soumis à l'AEM en raison de l'intérêt que ses rédacteurs en chef portent pour le sujet des utilisateurs fréquents des services d'urgence, démontré depuis plus de dix ans par la publication de nombreux articles dans ce domaine. Le facteur d'impact de l'AEM est de surcroît le plus important des journaux d'urgence, assurant ainsi une large diffusion des articles publiés. Lors de sa publication, l'article a été accompagné d'un éditorial signé par le Docteur Maria C. Raven, médecin au Centre Hospitalier de Bellevue à New York, Etats-Unis.¦Contexte et enjeux¦La Direction Générale du Centre Hospitalier Vaudois (CHUV) finance, dans le cadre du plan stratégique 2009-2013, un axe "populations vulnérables". Cet axe est porté en grande partie par des projets développés au sein de la Policinlique Médicale Universitaire et l'Unité des Populations Vulnérables qui prend en charge, enseigne la prise en charge et s'interroge sur la prise en charge des personnes les plus vulnérables. C'est dans ce contexte que nous avons été amenés à réfléchir à l'existence éventuelle de marqueurs de vulnérabilité; l'utilisation fréquente des services d'urgence par certains individus constitue à n'en pas douter l'un de ces marqueurs. Il existe une importante littérature décrivant en détail ces utilisateurs fréquents des services d'urgence, raison pour laquelle nous avons décidé de faire un pas supplémentaire et de nous interroger sur l'efficacité des interventions (quelle qu'elles soient) ciblant cette population particulière. Nous avons ainsi entrepris une revue systématique de la littérature scientifique médicale et sociale pour approfondir cette question, et c'est précisément le résultat de cette recherche qui constitue ce travail de thèse.¦Conclusions et perspectives¦Les utilisateurs fréquents des services d'urgence sont des individus particulièrement vulnérables, et ce aussi bien aux Etats-Unis, qu'en Europe ou en Australie: ils présentent par exemple une mortalité supérieure aux autres utilisateurs des urgences; ils sont également plus à risque de présenter une consommation abusive d'alcool ou de drogues, une maladie mentale, ou une maladie chronique. Ils sont plus souvent sans abri, sans assurance et d'un statut socio-économique bas.¦De nombreuses interventions on été développées pour prendre en charge les utilisateurs fréquents des urgences. Le but de ces interventions est d'une part de réduire la consommation des services d'urgence et d'autre part d'améliorer la santé au sens large de ces patients vulnérables. C'est en ces termes (réduction de la fréquence d'utilisation des services d'urgence et amélioration de la santé) que l'efficacité d'une intervention est mesurée.¦Parmi l'ensemble des interventions étudiées, l'une semble particulièrement efficace pour réduire le nombre de visites aux urgences et améliorer un certain nombre de marqueurs sociaux (accès à un logement ou à une assurance-maladie). Cette intervention est appelée "case management" (ou "gestion de cas", difficile tentative de traduction de ce concept en français), et consiste en une approche multidisciplinaire (médecins, infirmiers, assistants sociaux) fournissant un service individualisé, dans le cadre de l'hôpital et souvent également dans la communauté. L'approche consiste à évaluer les besoins précis du patient, à l'accompagner dans son parcours de soin, à l'orienter si nécessaire et à mettre en place autour de lui un réseau communiquant de manière adaptée.¦Le "case management" ayant montré son efficacité dans la prise en charge des utilisateurs fréquents des services d'urgence, y-compris en termes de coûts, notre conclusion va dans le sens d'encourager les hôpitaux à évaluer l'importance de ce phénomène dans leur propre pratique et à mettre en place des équipes de prise en charge de ces patients, dans le double but de soutenir des patients particulièrement vulnérables et de réduire la consommation des services d'urgence. Suite à la réflexion suscitée par ce travail de thèse, une telle équipe a été mise en place en 2010, dans un cadre de recherche-action, au niveau du CHUV. Ce projet est dirigé par le Dr Patrick Bodenmann, responsable de l'Unité Populations Vulnérables de la Policlinique Médicale Universitaire de Lausanne. Le Dr Bodenmann est également le directeur de cette thèse et le dernier auteur de la revue systématique.

Etude pilote par PET/CT de la réponse à l'ipilimumab dans le traitement du mélanome métastatique.

0 Abstract L'incidence du mélanome est en nette augmentation en Europe et aux Etats-Unis. La Chirurgie peut être curative au stade précoce de la maladie,la radiothérapie se pratique À visée palliative, les chimiothérapies n'ont montré que peu d'effet. Les progress actuels se font via l'immunothérapie. Des traitements par l'interleukine-2 et l'interféron-α se sont montrés efficaces chez certains patients, mais leur utilisation est limitée par leur forte toxicité. Depuis 2011, en Suisse, une nouvelle molécule a été mise sur le marché, l'ipilimumab (Yervoy®). Il s'agit d'un anticorps! monoclonal humain dirigé contre le CTLA4. Il en résulte une activation non spécifique du système immunitaire. Une étude randomisée de phase IIIa été conduite au Etats-Unis. Elle démontre une augmentation de la survie chez les patients atteints de melanoma métastatique traits par ipilimumab, sans traitement préalable des métastases. Le but de cette etude est de determiner s'il est possible, par le biais de l'imagerie PET-CTau 18F-FDG, de prédire la réponse individuelle au traitement par ipilimumab, afin d'optimiser la prise en charge de ces patients. 0.1 Méthode Les patients atteints de mélanome métastatique sont exposés au traitement d'ipilimumab selon les recommandations de Bristol-Myers Squibb. Puis ils effectuent des PET-CT au F-18-FDG selon! le! protocole (CER 400/11, annexé) de l'étude. Les images sont!analysées selon les critères PERCIST (PETResponse Criterias In Solid Tumors) et le TLG (Total Lesion Glycolysis) est calculé. Parallèlement, des prises de sang sont effectuées et les échantillons sont analysés à l'institut Ludwig (LICR, Unil) selon les critères imRC qui determinant la réponse immunologique au traitement. 0.2 Résultats Nous notons une discrépance dans les résultats. Lorsque nous observons une maladie stable avec les critères immunologiques imRC, nous observons une maladie progressive avec lescritères PERCIST. 0.3 Discussion - Conclusion Nous n'avons pu faire entrer que cinq patients dans l'étude, dont trois étaient vivants à trois mois, ce qui a restreint le nombre de données analysables. Les discrépances que nous observons dans nos résultats pourraient être dues au fait que le PET-CT au 18FDG ne nous permet pas de différencier l'activité tumorale de l'activité inflammatoire péri-tumorale. Ce biais pourrait être à l'avenir prévenu en utilisant du 18FLT, un marqueur plus sélectif des cellules tumorales.L'analyse desimages avec les critères de total-lesion glycolysis a été impossible au vu du nombre de lésions que présentaient certains patients. Les critères PERCIST exigent un protocole d'acquisition très strict. La corrélation entre les images, les données immunologiques et la clinique mérite d'être suivie sur le long terme, car il pourrait y avoir une réponse positive plus tardive du traitement par ipilimumab.

De l'IRM de diffusion au connectome.

Objectifs: Comprendre les principes physique de la diffusion. Comprendre le principe de mesure de la diffusion par IRM. Ccomprendre la relation entre la diffusion de l'eau en milieu biologique et l'organisation de la matière blanche. Comprendre comment cartographier la connectivité cérébrale par irm de diffusion. Messages à retenir: Les propriétés de diffusion du tissu cérébral sont conditionnées par l'architecture axonale. La mesure de la diffusion par IRM permet de cartographier les trajectoires de fibres nerveuses et donc la connectivité cérébrale. La connectivité cérébrale peut être mesurés de manière non-invasive. Résumé: La "connectomique" est un domaine émergeant et prometteur des neurosciences qui utilise l'IRM de diffusion en combinaison avec des traitements algorithmiques avancés afin de mesurer les trajectoires de faisceaux de fibres et la connectivité cérébrale permettant d'étudier l'organisation de la structure du réseau neuronal cérébral dans son ensemble. Lors de ce cours nous reverrons les méthodes rendant cette cartographie possible et exposerons les techniques d'analyse utilisées pour obtenir de nouvelles informations sur l'architecture cérébrale. Nous reverrons également un certains nombre d'exemple d'applications où la connectomique offre une nouvelle manière d'analyser et de comprendre le fonctionnement du cerveau normal ou malade.

Role of genetic and social factors in modulating the efficiency of division of labour in social insects

Summary : Division of labour is one of the most fascinating aspects of social insects. The efficient allocation of individuals to a multitude of different tasks requires a dynamic adjustment in response to the demands of a changing environment. A considerable number of theoretical models have focussed on identifying the mechanisms allowing colonies to perform efficient task allocation. The large majority of these models are built on the observation that individuals in a colony vary in their propensity (response threshold) to perform different tasks. Since individuals with a low threshold for a given task stimulus are more likely to perform that task than individuals with a high threshold, infra-colony variation in individual thresholds results in colony division of labour. These theoretical models suggest that variation in individual thresholds is affected by the within-colony genetic diversity. However, the models have not considered the genetic architecture underlying the individual response thresholds. This is important because a better understanding of division of labour requires determining how genotypic variation relates to differences in infra-colony response threshold distributions. In this thesis, we investigated the combined influence on task allocation efficiency of both, the within-colony genetic variability (stemming from variation in the number of matings by queens) and the number of genes underlying the response thresholds. We used an agent-based simulator to model a situation where workers in a colony had to perform either a regulatory task (where the amount of a given food item in the colony had to be maintained within predefined bounds) or a foraging task (where the quantity of a second type of food item collected had to be the highest possible). The performance of colonies was a function of workers being able to perform both tasks efficiently. To study the effect of within-colony genetic diversity, we compared the performance of colonies with queens mated with varying number of males. On the other hand, the influence of genetic architecture was investigated by varying the number of loci underlying the response threshold of the foraging and regulatory tasks. Artificial evolution was used to evolve the allelic values underlying the tasks thresholds. The results revealed that multiple matings always translated into higher colony performance, whatever the number of loci encoding the thresholds of the regulatory and foraging tasks. However, the beneficial effect of additional matings was particularly important when the genetic architecture of queens comprised one or few genes for the foraging task's threshold. By contrast, higher number of genes encoding the foraging task reduced colony performance with the detrimental effect being stronger when queens had mated with several males. Finally, the number of genes determining the threshold for the regulatory task only had a minor but incremental effect on colony performance. Overall, our numerical experiments indicate the importance of considering the effects of queen mating frequency, genetic architecture underlying task thresholds and the type of task performed when investigating the factors regulating the efficiency of division of labour in social insects. In this thesis we also investigate the task allocation efficiency of response threshold models and compare them with neural networks. While response threshold models are widely used amongst theoretical biologists interested in division of labour in social insects, our simulation reveals that they perform poorly compared to a neural network model. A major shortcoming of response thresholds is that they fail at one of the most crucial requirement of division of labour, the ability of individuals in a colony to efficiently switch between tasks under varying environmental conditions. Moreover, the intrinsic properties of the threshold models are that they lead to a large proportion of idle workers. Our results highlight these limitations of the response threshold models and provide an adequate substitute. Altogether, the experiments presented in this thesis provide novel contributions to the understanding of how division of labour in social insects is influenced by queen mating frequency and genetic architecture underlying worker task thresholds. Moreover, the thesis also provides a novel model of the mechanisms underlying worker task allocation that maybe more generally applicable than the widely used response threshold models. Resumé : La répartition du travail est l'un des aspects les plus fascinants des insectes vivant en société. Une allocation efficace de la multitude de différentes tâches entre individus demande un ajustement dynamique afin de répondre aux exigences d'un environnement en constant changement. Un nombre considérable de modèles théoriques se sont attachés à identifier les mécanismes permettant aux colonies d'effectuer une allocation efficace des tâches. La grande majorité des ces modèles sont basés sur le constat que les individus d'une même colonie diffèrent dans leur propension (inclination à répondre) à effectuer différentes tâches. Etant donné que les individus possédant un faible seuil de réponse à un stimulus associé à une tâche donnée sont plus disposés à effectuer cette dernière que les individus possédant un seuil élevé, les différences de seuils parmi les individus vivant au sein d'une même colonie mènent à une certaine répartition du travail. Ces modèles théoriques suggèrent que la variation des seuils des individus est affectée par la diversité génétique propre à la colonie. Cependant, ces modèles ne considèrent pas la structure génétique qui est à la base des seuils de réponse individuels. Ceci est très important car une meilleure compréhension de la répartition du travail requière de déterminer de quelle manière les variations génotypiques sont associées aux différentes distributions de seuils de réponse à l'intérieur d'une même colonie. Dans le cadre de cette thèse, nous étudions l'influence combinée de la variabilité génétique d'une colonie (qui prend son origine dans la variation du nombre d'accouplements des reines) avec le nombre de gènes supportant les seuils de réponse, vis-à-vis de la performance de l'allocation des tâches. Nous avons utilisé un simulateur basé sur des agents pour modéliser une situation où les travailleurs d'une colonie devaient accomplir une tâche de régulation (1a quantité d'une nourriture donnée doit être maintenue à l'intérieur d'un certain intervalle) ou une tâche de recherche de nourriture (la quantité d'une certaine nourriture doit être accumulée autant que possible). Dans ce contexte, 'efficacité des colonies tient en partie des travailleurs qui sont capable d'effectuer les deux tâches de manière efficace. Pour étudier l'effet de la diversité génétique d'une colonie, nous comparons l'efficacité des colonies possédant des reines qui s'accouplent avec un nombre variant de mâles. D'autre part, l'influence de la structure génétique a été étudiée en variant le nombre de loci à la base du seuil de réponse des deux tâches de régulation et de recherche de nourriture. Une évolution artificielle a été réalisée pour évoluer les valeurs alléliques qui sont à l'origine de ces seuils de réponse. Les résultats ont révélé que de nombreux accouplements se traduisaient toujours en une plus grande performance de la colonie, quelque soit le nombre de loci encodant les seuils des tâches de régulation et de recherche de nourriture. Cependant, les effets bénéfiques d'accouplements additionnels ont été particulièrement important lorsque la structure génétique des reines comprenait un ou quelques gènes pour le seuil de réponse pour la tâche de recherche de nourriture. D'autre part, un nombre plus élevé de gènes encodant la tâche de recherche de nourriture a diminué la performance de la colonie avec un effet nuisible d'autant plus fort lorsque les reines s'accouplent avec plusieurs mâles. Finalement, le nombre de gènes déterminant le seuil pour la tâche de régulation eu seulement un effet mineur mais incrémental sur la performance de la colonie. Pour conclure, nos expériences numériques révèlent l'importance de considérer les effets associés à la fréquence d'accouplement des reines, à la structure génétique qui est à l'origine des seuils de réponse pour les tâches ainsi qu'au type de tâche effectué au moment d'étudier les facteurs qui régulent l'efficacité de la répartition du travail chez les insectes vivant en communauté. Dans cette thèse, nous étudions l'efficacité de l'allocation des tâches des modèles prenant en compte des seuils de réponses, et les comparons à des réseaux de neurones. Alors que les modèles basés sur des seuils de réponse sont couramment utilisés parmi les biologistes intéressés par la répartition des tâches chez les insectes vivant en société, notre simulation montre qu'ils se révèlent peu efficace comparé à un modèle faisant usage de réseaux de neurones. Un point faible majeur des seuils de réponse est qu'ils échouent sur un point crucial nécessaire à la répartition des tâches, la capacité des individus d'une colonie à commuter efficacement entre des tâches soumises à des conditions environnementales changeantes. De plus, les propriétés intrinsèques des modèles basés sur l'utilisation de seuils conduisent à de larges populations de travailleurs inactifs. Nos résultats mettent en évidence les limites de ces modèles basés sur l'utilisation de seuils et fournissent un substitut adéquat. Ensemble, les expériences présentées dans cette thèse fournissent de nouvelles contributions pour comprendre comment la répartition du travail chez les insectes vivant en société est influencée par la fréquence d'accouplements des reines ainsi que par la structure génétique qui est à l'origine, pour un travailleur, du seuil de réponse pour une tâche. De plus, cette thèse fournit également un nouveau modèle décrivant les mécanismes qui sont à l'origine de l'allocation des tâches entre travailleurs, mécanismes qui peuvent être appliqué de manière plus générale que ceux couramment utilisés et basés sur des seuils de réponse.

Décider

Les acteurs du système judiciaire prennent des décisions à des niveaux différents. La distribution des rôles et des responsabilités se définissent par des procédures et des formes d'organisations qui varient parfois fortement d'une juridiction à l'autre. Ainsi, selon le contexte particulier et la nature de la tâche, le forensicien peut par exemple décider lui-même de cibler la recherche d'indices sur des lieux ou d'effectuer des traitements particuliers sur une trace. Il est susceptible dans d'autres rôles de recommander des pistes d'enquête ou d'évaluer la valeur probante d'un indice au profit d'une autorité judiciaire qui prend les décisions de condamnation. De mauvais choix peuvent aboutir in fine à des erreurs judiciaires. Comme les décisions se prennent sur la base d'informations incertaines et incomplètes, les risques d'erreurs doivent s'évaluer dans des cadres formels bien maîtrisés. L'erreur "acceptable" devient ainsi un thème crucial, surtout lorsque les systèmes automatisés sont susceptibles de prendre certaines décisions, notamment dans le cadre du contrôle de l'identité.

THE CXCR7/CXCR4/CXCL12 AXIS IN HUMAN NEUROBLASTOMA: INVOLVEMENT IN MALIGNANT PROGRESSION

Le neuroblastome (NB) est la tumeur maligne solide extra-crânienne la plus fréquente chez le jeune enfant. L'évolution clinique est très hétérogène, et les NBs de haut risque échappent encore aux traitements les plus agressifs. Diverses études ont montré que les chimiokines et leurs récepteurs, particulièrement l'axe CXCR4/CXCL12, sont impliqués dans la progression tumorale. Dans le NB, l'expression de CXCR4 est corrélée à un pronostic défavorable. De récentes études ont identifié l'expression d'un autre récepteur, CXCR7, présentant une forte affinité pour le ligand CXCL12. Cependant, son implication potentielle dans l'agressivité des NBs reste encore inconnue. Notre étude a pour objectif d'analyser le rôle de CXCR7 dans le comportement malin du NB, et son influence sur la fonctionnalité de l'axe CXCR4/CXCL12. Les profils d'expression de CXCR7 et CXCL12 ont d'abord été évalués sur un large échantillonnage de tissus de NB, incluant des tissus de tumeurs primaires et de métastases, provenant de 156 patients. CXCL12 est fortement détecté dans les vaisseaux et le stroma des tumeurs. Contrairement à CXCR4, CXCR7 n'est que très faiblement exprimé par les tumeurs indifférenciées. Néanmoins, l'expression de CXCR7 augmente dans les tumeurs matures, et se trouve spécifiquement associée aux cellules neurales différentiées, telles que les cellules ganglionnaires. L'expression de CXCR7 est faiblement détectée dans un nombre réduit de lignées de NB, mais peut-être induite suite à des traitements avec des agents de différenciation in vitro. La surexpression de CXCR7, CXCR4 et une combinaison des deux récepteurs dans les lignées IGR-NB8 et SH-SY5Y a permis l'analyse de leur fonction respective. En réponse à leur ligand commun, chaque récepteur induit l'activation de la voie ERK 1/2, mais pas celle de la voie Akt. Contrairement à CXCR4, l'expression exogène de CXCR7 réduit fortement la prolifération des cellules de NB in vitro, et in vivo dans un modèle d'injection sous-cutanée de. souris immunodéprimées. CXCR7 altère également la migration des cellules induite par l'axe CXCR4/CXCL12. De plus, l'utilisation d'un modèle orthotopique murin a démontré que la croissance tumorale induite par CXCR4 peut être fortement retardée lorsque les deux récepteurs sont co-exprimés dans les cellules de NB. Aucune induction de métastases n'a pu être observée dans ce modèle. Cette étude a permis d'identifier un profil d'expression opposé et des rôles distincts pour CXCR7 et CXCR4 dans le NB. En effet, contrairement à CXCR4, CXCR7 présente des propriétés non tumorigéniques et peut être associé au processus de différenciation du NB. De plus, nos analyses suggèrent que CXCR7 peut réguler les mécanismes induits par CXCR4. Ces données ouvrent donc de nouvelles perspectives de recherche quant au rôle de l'axe CXCR7/CXCR4/CXCL12 dans la biologie des NBs. - Neuroblastoma (NB) is a typical childhood and heterogeneous neoplasm for which efficient targeted therapy for high-risk tumours is not yet identified. The chemokine CXCL12, and its receptors CXCR4 and CXCR7 have been involved in tumour progression and dissemination in various cancer models. In the context of NB, CXCR4 expression is associated to undifferentiated tumours and poor prognosis, while the role of CXCR7, the recently identified second CXCL12 receptor, has not yet been elucidated. In this report, CXCR7 and CXCL12 expression were evaluated using a tissue micro-array (TMA) including 156 primary and 56 metastatic NB tissues. CXCL12 was found to be highly associated to NB vascular and stromal structures. In opposite to the CXCR4 expression pattern, the neural-associated CXCR7 expression was extremely low in undifferentiated tumours, while its expression increased in maturated tissues and was specifically associated to the differentiated neural tumour cells. As determined by RT-PCR, CXCR7 expression was only found in a minority of NB cell lines. Moreover, its expression in two CXCR7-negative NB cell lines was further induce upon treatment with differentiation agents in vitro. The relative roles of the two CXCL12 receptors was further assessed by overexpressing individual CXCR7 or CXCR4 receptors, or a combination of both, in the IGR-NB8 and SH-SY5Y NB cell lines. In vitro functional analyses indicated that, in response to their common ligand, both receptors induced activation of ERK 1/2 cascade, but not Akt signaling pathway. CXCR7 strongly reduced in vitro growth, in contrast to CXCR4. Sub-cutaneous implantations of CXCR7-expressing NB cells showed that CXCR7 also drastically reduced in vivo growth. Moreover, CXCR7 impaired CXCR4-mediated chemotaxis, and altered CXCR4-mediated growth when CXCR4/CXCR7-expressing NB cells were engrafted orthotopically in mouse adrenal gland, a CXCL12-producing environment. In such model, CXCR7 alone, or in association with CXCR4, did not induce NB cell metastatic dissemination. In conclusion, the CXCL12 receptors, CXCR7 and CXCR4, revealed opposite expression patterns and distinct functional roles in NB. While CXCR4 favours NB growth and chemotaxis, CXCR7 elicits anti-tumorigenic properties and may be associated with NB differentiation. Importantly, CXCR7 may act as a negative modulator of CXCR4 signaling, further opening new research perspectives for the role of the global CXCR7/CXCR4/CXCL12 axis in NB.

Molecular mechanisms and effects of a rasgap-derived peptide on metastatic progression

Cancer is the second leading cause of mortality worldwide. Cancer progression leads to metastasis formation, which accounts for more than ninety percent of cancer-related death. Metastases are more difficult to be surgically removed because of their invasive behavior and shape. In addition, during their transformation journey, they become more and more resistant to anticancer drugs. Significant improvements have been achieved in therapy against cancer in recent years but targeting the metastatic cascade remains the Achilles heel of the cure against cancer. A First step in the metastatic process is the escape of cancer cells from the primary tumor site. This involves an increase in cell motility and the concomitant ability to clear a path through the extracellular matrix. From a therapeutic point of view, inhibition of cell migration is a logical approach to develop anti-metastatic drugs. Our lab previously developed a cell permeable peptide derived from a caspase-3-generaied fragment of the RasGAP protein called TAT-RasGAP317-326. This peptide efficiently and specifically sensitizes cancer cells to chemotherapy- and radiotherapy-induced ceil death, which allows decreasing the anticancer drug doses and eventually their associated side- effects. In the present study we discovered that TAT-RasGAP317.326 also increases cell adhesion which was associated with inhibition of cell migration and invasion into the extracellular matrix. The ability of TAT-RasGAP317.326 to increase ceil adhesion involves the dramatic depolymerization of actin cytoskekton together with redistribution of focal adhesions. We found that the inhibitory effects on migration were mediated by a RhoGAP tumor and metastasis suppressor cailed DLC1 (Deleted in Liver Cancer 1). Moreover. DEC 1 was found to be a direct RasGAP-interacting protein and this interaction requires the RasGAP tryptophan 317 residue, the very first RasGAP residue of TAT-RasGAP317.326. We then evaluated the roie of RasGAP fragments in the in vivo metastatic cascade. We found that breast cancer cells overexpressing the parental RasGAP fragment, to which the TAT-RasGAP317.326 peptide belongs, have a markedly decreased ability to form lung metastases. Unfortunately, we were not able to recapitulate these an ti-metastatic effects when TAT-RasGAP317.326 was injected. However, we later understood that this was due to the fact that TAT-RasGAP317.326 was not properly delivered to the primary tumors. Further work, aimed at better understanding of how TAT-RasGAP317.326 functions, revealed that the ten amino acid TAT-RasGAP317.326 peptide could, be narrowed down to a three amino acid TAT-RasGAP317.329 peptide while keeping its sensitizer activity. In parallel, investigations on the RasGAP-DLCl binding indicated that the arginine linger of the DLC1 GAP domain is required for this interaction, which suggests that TAT-RasGAP317.326 modulates the GAP activity of DLC1. Additional work should be performed to fully elucidate its mechanism of action and render TAT-RasGAP317.326 usable as a tool to fight cancer on two fronts, by improving chemotherapy and preventing metastatic progression. - Le cancer est la deuxième cause de mortalité dans le monde. La formation de métastases est la dernière étape de la progression cancéreuse et représente plus du nonante pour cent des morts induites par le cancer. De par leur morphologie et comportement invasifs, ii est difficile d'avoir recours à la chirurgie pour exciser des métastases. De plus, les cellules cancéreuses en progression deviennent souvent de plus en plus résistantes aux drogues anticancéreuses. Ces dernières années, des avancements significatifs ont contribué à l'amélioration de la lutte contre le cancer. Néanmoins, pouvoir cibler spécifiquement la cascade métastatique demeure cependant le talon d'Achille des thérapies anticancéreuses. Une première étape dans ie processus métastatique est l'évasion des cellules cancéreuses du site de la tumeur primaire. Ceci requiert une augmentation de la motiliié cellulaire couplée à la capacité de se frayer un chemin au sein de la matrice extracelluiaire. D'un point de vue thérapeutique, inhiber la migration cellulaire est une approche attrayante. Notre laboratoire a développé un peptide, nommé TAT-RasGAP317.326 dérivé d'un fragment qui est lui-même le résultat du clivage de la protéine RasGAP par la caspase-3. Ce peptide est capable de pénétrer les cellules cancéreuses et de les sensibiliser spécifiquement à la mort induite par la radiothérapie et la chimiothérapie. La finalité des effets de ce peptide est de pouvoir diminuer les doses des traitements anti-cancéreux et donc des effets secondaires qu'ils engendrent. Dans cette étude, nous avons découvert que TAT-RasGAP317.326 augmente l'adhésion des cellules et inhibe la migration cellulaire ainsi que l'invasion des cellules à travers une matrice extracellulaire. La capacité de TAT-RasGAP317.326 à induire l'adhésion repose sur ia dépolymérisation du cytosquelette d'actine associée à une redistribution des points d'ancrage cellulaire. Nous avons découvert que l'inhibition de ia migration par TAT-RasGAP317.326 nécessitait la présence d'un suppresseur de tumeur et de métastases appelé DLC1 (Deleted in Liver Cancer l), qui par ailleurs s'avère aussi être une protéine RhoGAP. De plus, nous avons aussi trouvé que DLC1 était un partenaire d'interaction de RasGAP et que cette interaction s'effectuait via l'acide aminé tryptophane 317 de RasGAP. qui s'avère être le premier acide aminé du peptide TAT-RasGAP317.326. Nous avons ensuite évalué le rôle joué par certains fragments de RasGAP dans le processus de métastatisation. Dans ce contexte, des cellules de cancer du sein qui sur-expriment un fragment de RasGAP contenant la séquence TAT-RasGAP317.326 ont vu leur potentiel métastatique diminuer drastiquerment. Malheureusement, aucun effet anti-métastatique n'a été obtenu après injection de TAT-RasGAP317.326 dans les souris. Cependant, nous avons réalisé rétrospectivement que TAT-RasGAP317.326 n'était pas correctement délivré à la tumeur primaire, ce qui nous empêche de tirer des conclusions sur le rôle anti-métastatique de ce peptide. La suite de cette étude visant à mieux comprendre comment TAT-RasGAP317.326 agit, a mené à la découverte que les dix acides aminés de TAT-RasGAP317.326 pouvaient être réduits à trois acides aminés, TAT-RasGAP317.329, tout en gardant l'effet sensibilisateur à la chimiothérapie. En visant à élucider le mode d'interaction entre RasGAP et DLC1, nous avons découvert qu'un acide aminé nécessaire à l'activité GAP de DLC1 était requis pour lier RasGAP, ce qui laisse présager que TAT-RasGAp317.32c, module i'activité GAP de DLC1. Des travaux supplémentaires doivent encore être effectués pour complètement élucider les mécanismes d'action de TAT-RasGAP317.326 et afin de pouvoir l'utiliser comme un outil pour combattre le cancer sur deux fronts, en améliorant les chimiothérapies et en inhibant la formation de métastases.

Le lien entre consommation de psychotropes et délinquance : rapport de synthèse

4. Résumés 4.1. Consommation de psychotropes et délinquance dans une perspective comparative internationale 4.1.1. Titre original de la publication et indications bibliographiques : Ribeaud, Denis (2003). << Drug use and crime >>, In: Junger-Tas, J., I. Marshall & D. Ribeaud : Delinquency in an International Perspective : The International Self-Reported Delinquency Study (ISRD), 65-90. Monsey (NY) USA & The Hague, NL: Criminal Justice Press & Kugler Publications. 4.1.2. Résumé Il s'agit ici d'un chapitre dans une monographie portant sur des analyses comparatives menées avec les données de l'International Self-Reported Delinquency Study (ISRD). Le but primaire de cette étude était d'étudier différences et similarités entre différents pays occidentaux d'une part quant à la prévalence et à l'incidence de différents types de délinquance juvénile et d'autre part quant aux facteurs de risques et aux causes de cette délinquance. L'étude a été menée - selon le pays - soit sur la base d'interviews personnelles standardisées soit sur la base de questionnaires écrits et complétés en classe. En tout, l'échantillon analysé comprend 10'843 jeunes âgés entre 14 et 21 ans et provenant des pays Suivants: Belgique, Allemagne, Angleterre et Pays de Galles, Finlande, Italie, Pays-Bas, Irlande du Nord, Portugal, Espagne, Etats-Unis, Suisse. De plus amples informations sur la méthodologie de cette étude se trouvent au deuxième chapitre de l'ouvrage. Le chapitre portant sur la consommation de psychotropes ainsi que sur le lien entre consommation de psychotropes et délinquance traite les questions de recherche esquissées au chapitre précédent. Elles sont brièvement récapitulées ci-dessous ensemble avec les méthodes choisies pour les analyses correspondantes ainsi que les résultats qui en ont découlé. La première question - d'ordre méthodologique - porte sur l'appréciation de la validité externe des taux de prévalence trouvés dans l'échantillon ISRD. La validité externe a été établie en corrélant les taux de prévalence ISRD avec ceux trouvés dans cinq autres études présentant des taux méthodologiquement comparables. Les résultats suggèrent que la validité externe peut être caractérisée de satisfaisante pour autant que les comparaisons soient menées avec des séries de données de qualité - soit d'un niveau de standardisation - comparable à celle des données ISRD. La validité des données ayant été établie, nous avons ensuite comparé la prévalence de la consommation de cannabis et d'un groupe de substances dites « dures » (héroïne, cocaïne, LSD, amphétamines et autres produits stupéfiants de synthèse) entre les différents échantillons étudiés. Les résultats montrent tout d'abord des différences fort prononcées entre les différents pays et villes étudiés. Ensuite, on constate une corrélation prononcée entre les taux de consommation de cannabis et ceux d'autres stupéfiants. De manière générale, les pays anglophones présentent les taux de consommation les plus élevés. Les taux de consommation de « drogues dures » plus élevé dans ces pays s'expliquent pour une bonne partie du fait de la disponibilité dans ces pays de produits stupéfiants de synthèse encore largement inconnus à l'époque sur le continent. Nous avons ensuite étudié les différences de sexe par rapport à la consommation de psychotropes. Dans le groupe des 14 à 18 ans qui est typiquement celui avec les taux de délinquance les plus élevés, ces différences sont plus atténuées que pour d'autres types de délinquance juvénile. En comparant les différents échantillons l'on décèle à nouveau de grandes variations entre les pays étudiés : Contrairement aux autres échantillons, l'Angleterre, la Finlande, les Etats-Unis et l'Allemagne ne présentent quasiment pas de différences entre les sexes. Dans le groupe des 19 à 21 ans les différences entre les sexes sont nettement plus marquées. Nous avons tenté d'expliquer cette interaction entre âge et sexe avec une socialisation différentielle des sexes à l'usage de stupéfiants : Ainsi les filles seraient plutôt initiées à la consommation par des partenaires plus âgées, alors que les garçons apprendraient l'usage de stupéfiants plutôt par des pairs du même âge. L'analyse de l'âge d'initiation à la consommation des différentes substances présente des similarités frappantes entre les échantillons étudiés Plus une substances est proscrites et plus sa consommation est marginalisée, plus élevé est l'âge d'initiation. C'est ainsi que la consommation d'alcool débute en moyenne à 13,5 ans, celle de cannabis 15,0 et celle d'autres stupéfiants à 15,8 ans. Les âges d'initiation aux stupéfiants sont le plus bas aux Etats-Unis, suivi de l'Angleterre et des pays ibériques. De manière générale, nous avons pu déceler une forte corrélation négative entre l'âge d'initiation à la consommation d'une substance illicite et le taux de prévalence : Plus ce taux de consommation est élevé dans un pays donné, plus l'âge d'initiation est bas. Cela suggère que l'âge d'initiation est lié à la disponibilité d'une substance. Concernant le « chevauchement » entre la consommation de différentes substances, nous avons à nouveau constaté de grande similarités entre les différents échantillons : Presque tous les consommateurs de cannabis sont aussi consommateurs d'alcool, alors que l'inverse n'est pas le cas. Similairement, presque tous les consommateurs de « drogues dures » ont déjà fait usage de cannabis, [ors qu'inversement la majorité des consommateurs de cannabis n'a mais utilisé d'autres stupéfiants. En tenant compte que biographiquement la consommation d'alcool et de cannabis précède .11e d'autres stupéfiants, ces observations nous mènent à conclure que la consommation d'alcool et de cannabis est une condition quasiment nécessaire, mais non suffisante, à l'initiation à d'autres stupéfiants. Fous discuterons plus bas les différences du niveau de chevauchement âtre les échantillons. Nos analyses sur le lien entre consommation de psychotropes et délinquance montrent qu'il existe, dans tous les échantillons, une corrélation prononcée entre consommation de stupéfiants d'une part, et e délinquance violente et contre la propriété d'autre part. Afin 'élucider un éventuel ordre causal entre les délits contre la propriété et la consommation de stupéfiants, nous avons ensuite étudié la séquence e leurs âges d'initiation respectifs. Typiquement, la commission de délits contre la propriété précède la consommation de substances licites. Par contre, si on limite l'analyse à de sérieux délits contre la propriété, on trouvera que, typiquement, l'initiation à la consommation de stupéfiants précédera ce type de délinquance. Ceci pourrait donc indiquer que la commission de délits sérieux contre la propriété est une cause directe du besoin d'argent généré par une consommation de stupéfiants habituelle (délinquance « économico compulsive ») ou du moins indiquer une plus forte attache dans un milieu délinquant du fait de la consommation de substances illicites (stade du « renforcement mutuel »). Un des buts des analyses comparatives présentées dans ce chapitre était aussi de déceler un éventuel impact des différentes politiques en matière de stupéfiants sur les taux de consommation. De manière générale, aucun lien n'a pu être établi entre le niveau de répression de la consommation et les taux de consommation. En effet, les taux de consommation les plus élevés ainsi que les âges d'initiation les plus bas ont été décelés pour les Etats-Unis, soit un des pays occidentaux poursuivant probablement une des plus strictes politiques en matière de stupéfiants autant licites qu'illicites, en particulier en ce qui concerne les mineurs. D'autre part, la politique en matière de cannabis relativement libérale que poursuivent les Pays-Bas génère des taux de consommation correspondant à la moyenne occidentale. Cependant, les différents résultats trouvés pour les Pays-Bas indiquent que la politique de séparation du marché du cannabis de ceux d'autres stupéfiants poursuivie dans ce pays semble avoir atteint ses buts à différents niveaux. Alors que le taux de consommation de cannabis n'est pas plus élevé que dans la moyenne européenne, le taux de consommation d'autres stupéfiants se trouve être parmi les plus bas décelés dans les échantillons analysés, de même que le taux de « chevauchement » entre la consommation de cannabis et celle d'autres stupéfiants. Par ailleurs, il semble que cette politique de séparation a aussi un effet bénéfique sur l'âge d'initiation à la consommation d'autres stupéfiants puisque aux Pays-Bas cet âge se trouve être parmi les plus élevés. Ces observations semblent donc indiquer qu'aux Pays-Bas la limite séparant la consommation de cannabis de celle d'autres stupéfiants semble plus « difficile » à franchir que dans d'autres pays. A l'autre extrême du spectre des politiques en matière de stupéfiants, on constate que la politique plus globalement répressive menée aux Etats-Unis est associée à un chevauchement beaucoup plus prononcé entre la consommation de cannabis et celle d'autres stupéfiants. En d'autres termes, il semble que plus une politique en matière de stupéfiants est indifféremment répressive, plus elle facilitera le passage de la consommation de cannabis à celle d'autres stupéfiants, sans pour autant diminuer le niveau global de consommation, alors qu'une politique tentant de séparer les différents marchés en se montrant plus tolérante envers certaines substances moins addictives limitera le taux de ceux passant à usage de substances plus nocives. Nous sommes bien évidemment conscients qu'il s'agit ici de considérations rudimentaires basées sur une comparaison des extrêmes. C'est pourquoi, dans le chapitre final de l'ouvrage, nous avons tenté d'indiquer quels efforts devraient être entrepris afin de mieux opérationnaliser les politiques nationales en matière de stupéfiants. En effet, ce n'est que sur la base de tels efforts de standardisation qu'une analyse comparative quantitative satisfaisant à des critères scientifiques plus rigoureux deviendrait possible et permettrait dès lors de mieux dégager l'impact des politiques mises en oeuvre. 4.1.3. Contribution personnelle à cette recherche Le projet ISRD a été conçu entre 1988 et 1990 par un groupe de chercheurs qui s'était initialement rencontré dans le cadre d'un atelier international de l'OTAN sur les méthodes avancées organisé par le prof. Malcolm W. Klein et le Centre de recherche et de documentation du Ministère de la Justice des Pays-Bas (WODC). Par la suite c'est ce -même ministère qui sous l'égide du Prof. Josine Junger-Tas s'est chargé de la coordination du projet. La récolte de données dans les différents pays s'est déroulée entre 1991 et 1992 sous la direction des groupes de recherches nationaux respectifs. Après la parution du premier volume sur cette recherche en 1994 (Junger-Tas et al., 1994) présentant les résultats individuellement au niveau de chaque pays, le WODC s'est chargé d'assembler les bases de données des différents échantillons en une seule base de donnée en vue des analyses comparatives. Faute de fonds, il fallu attendre une requête du Prof. Martin Killias auprès du FNRS pour reprendre les travaux. C'est dans le cadre du projet ainsi octroyé que j'ai réalisé entre septembre 1999 et juin 2002, ensemble avec les Prof. Josine Junger-Tas et Ineke Haen Marshall, ma recherche sur la base de données ISRO. La première tâche a consisté à achever les efforts de standardisation entamés par le WODC. Bien qu'<< invisibles >>, ce n'est que sur la base de ces fastidieux travaux que des analyses comparatives dignes de ce nom ont été rendues possible. De manière générale, les données ont été standardisées par rapport aux populations retenues dans l'échantillon, par rapport aux modalités des réponses - certains chercheurs avaient opté pour d'autres formats de réponses que leurs collègues - ainsi que par rapport à la codification des valeurs manquantes. Dans un deuxième temps, nous avons créé différents indicateurs de la délinquance juvénile (variables dépendantes) ainsi qu'une série de variables explicatives sur la base de recodifications et recombinaisons des variables originales. Ce n'est qu'après ces travaux préparatifs décrits en détail au chapitre 2 de l'ouvrage que les analyses proprement dites ont été effectuées. Ainsi, ma contribution à l'ouvrage en question a consisté à standardiser la base de données tel que nous l'avions reçue du WODC, ensuite à créer des variables en vue des analyses comparatives et finalement à effectuer tolites les analyses présentées dans l'ouvrage sauf celles du chapitre 7. Pour ce qui est des travaux de rédaction, j'y ai contribué comme auteur unique du chapitre 5, soit celui faisant partie de la présente thèse de doctorat, ainsi que comme co-auteur des chapitres 1, 2, 6 et 8. 4.2. Le lien « drogue-criminalité » dans la perspective de la théorie du contrôle de soi de Gottfredson et Hirschi 4.2.1. Titre original de la publication et indications bibliographiques Ribeaud, Denis & Eisner, Manuel (2006). « The "drug-crime link" from a self-control perspective: An empirical test in a Swiss youth sample », European Journal of Criminology, 3 (1), 33-68. 4.2.2. Résumé Cet article se propose d'explorer dans quelle mesure un déficit du contrôle de soi (« low self-control ») est propre à expliquer le lien empiriquement bien établi entre consommation de psychotropes et délinquance. Sur la base d'un échantillon représentatif de plus de 2'600 élèves de 9erne du canton de Zurich (cf. Eisner et al., 2000) nous nous proposons de réanalyser la dimensionalité de l'échelle du contrôle de soi développée par Grasmick et al. (1993) au moyen d'analyses factorielles confirmatoires. Ces analyses nous ont mené à un modèle factoriel de second ordre composé de cinq dimensions. Ce modèle suggère que tels que le réclament Gottfredson et Hirschi dans leur publication originale (1990) les traits de la personnalité « impulsivité », « goût du risque », « manque de tolérance aux frustrations >), « égocentrisme » ainsi que « préférence pour des activités physique » peuvent effectivement être conçus comme les éléments d'un unique trait sous-jacent de la personnalité, soit le « déficit de contrôle de soi ». Toutefois, en désaccord avec la théorie, nos analyses ont montré qu'une sixième caractéristique prétendument constituante du « déficit de contrôle de soi », soit une « préférence pour des tâches aisées », ne peut être empiriquement conçue comme telle. Le modèle de mesure du « déficit de contrôle de soi » ainsi établi est ensuite utilisé comme variable explicative de deux dimensions comportementales, soit la consommation de substances psychoactives d'une part et la délinquance générale d'autre part. Les résultats indiquent que le « déficit de contrôle de soi » est un prédicteur aussi puissant que stable des deux types de comportements à problème, ceci corroborant donc la théorie de Gottfredson et Hirschi. Toutefois, bien que le « déficit de contrôle de soi » explique une part substantielle de la corrélation entre les deux dimensions comportementales - soit le lien entre consommation de psychotropes et délinquance - il reste une corrélation résiduelle substantielle entre ces deux types de comportements. Diverses considérations théoriques nous ont mené à la conclusion que cette corrélation résiduelle est plus probablement attribuable à des facteurs dynamiques (« state dependent factors », Nagin et Paternoster, 2000) qu'a d'autres facteurs stables de la personnalité (concept de la « population heterogeneity », Nagin et Paternoster, 2000) Nous avons par ailleurs analysé dans quelle mesure chaque sous-dimension du « déficit de contrôle de soi » est apte à expliquer la consommation de substances psychoactives, la délinquance ainsi que le lien entre les deux. Ces analyses suggèrent qu'au niveau de la prédiction de ces deux types de comportements, le « déficit de contrôle de soi » pourrait être réduit à un construit bidimensionnel composé des traits de l'« impulsivité » et du « goût du risque ». L'article se conclut par une discussion des résultats trouvés dans le contexte de la recherche passée ainsi que du débat théorique en cours. En particulier, j'ai tenté de démontrer comment le modèle proposé par Brochu (1995) peut être conçu comme une tentative d'intégration des modèles théoriques centrés sur les différences stables dans la population (« population heterogeneity ») - parmi lesquels aussi la théorie du « déficit du contrôle de soi » et ceux s'intéressant plutôt aux facteurs dynamiques (« state dependence ») et comment ce modèle permet de réconcilier ces deux approches à priori contradictoires. 4.2.3. Contribution personnelle à cette recherche L'étude zurichoise à la base de cette contribution a été menée sous la direction du Prof. Manuel Eisner entre 1999 et 2000 et financée par la Département de l'éducation du Canton de Zurich. Le questionnaire ainsi que la méthodologie de l'étude à la base de l'étude ont été développés par l'Institut de recherche criminologique de Basse-Saxonie (KFN). Il convient cependant d'indiquer ici que c'est au Prof. Eisner que revient le mérite d'avoir ajouté l'échelle de Grasmick et al. au questionnaire. Ayant fait d'emblée partie de l'équipe de recherche, j'ai eu l'occasion de participer autant à l'adaptation du questionnaire qu'a la planification et la coordination de la récolte de données. En particulier, le domaine de l'échantillonnage m'a été entièrement confié. La saisie ainsi que la préparation des données ont été assurées par le KFN. Ma contribution à l'article en question comprend autant sa conception, la réalisation des analyses, ainsi que sa rédaction. La contribution de mon co-auteur, Manuel Eisner, a tout d'abord consisté en sa fonction de directeur de recherche de même que, dans la version finale soumise à l'European Journal of Criminology, dans la relecture critique de l'article et dans la co-rédaction des conclusions. 4.3. Effets à long terme des essais avec prescription d'héroïne sur la délinquance des consommateurs d'héroïne traités 4.3.1. Titre original de la publication et indications bibliographiques Ribeaud, Denis (2004). « Long-term impacts of the Swiss heroin prescription trials on crime of treated heroin users >), Journal of Drug Issues, 34 (1), 163-194. 4.3.2. Résumé Dans le cadre des projets suisses avec prescription d'héroïne (PROVE, 1994-1996) plus de 1'000 consommateurs d'héroïne gravement dépendants ont été enrôlés autant dans le programme de traitement que dans son évaluation scientifique. Alors que les effets à court et à moyen terme avaient été analysés en détail dans des études précédentes (cf. Killias et al., 1999; Uchtenhagen et al., 1999), peu de données étaient disponibles sur les effets du programme à plus long terme, les données sur les participants ayant interrompu le programme étant particulièrement rares. Afin de remplir partiellement cette lacune, en été 2000, les fichiers de police de tous les participants au programme - soit donc aussi de ceux qui l'avaient quitté entre-temps - ont été saisis auprès des onze corps de police recouvrant toutes les localités où un programme avec prescription d'opiacés avait été mis en place. Sur la base de ces données, notre article analyse les effets à long terme - soit sur une période de 48 mois après l'admission - du programme PROVE sur la délinquance et, dans une certaine mesure, sur les comportements addictifs des participants. Avant la présentation des résultats proprement dit, nous avançons quelques réflexions méthodologiques sur la validité des données de police comme indicateurs de l'évolution de l'implication délinquante, l'argument principal étant qu'il est peu probable que le déclin général observé soit lié à une diminution de la dénonciation de délits par la police puisque le déclin constaté pour les délits typiquement découverts et dénoncés par la police (p. ex. infractions contre la LStup) est presque identique à celui observé pour les délits typiquement dénoncés par la population générale et le commerce (p. ex. vols et cambriolages). Toutefois nous constatons que cette congruence n'est que partielle pour ce qui est de la période avant le début du traitement et tentons d'expliquer cette dissimilarité. Les résultats suggèrent que la prescription d'héroïne est à la source d'un déclin prononcé et stable de l'implication délinquante des personnes traitées. Un désistement similaire peut être observé pour une large gamme de délits et pour différentes sous-populations - par rapport à l'âge, au sexe, à la consommation d'autres substances et à la durée du traitement. Bien que la diminution la plus prononcée soit observée dans le groupe de ceux traités sans interruption, il semble toutefois que les effets du traitement persistent dans la période post-traitement. Il est en particulier intéressant de noter que les taux post-traitement pour possession d'héroïne se stabilisent à un niveau bas, ceci indiquant que la majorité de ceux ayant quitté le programme ne reprennent pas leur consommation d'héroïne. Comme le suggèrent certaines analyses complémentaires, il semble que cette stabilisation est en particulier due à la capacité du programme de rediriger la majorité des patients vers des traitements alternatifs une fois que ceux-ci ont quitté le programme. 4.3.3. Contribution personnelle à cette recherche L'article en question fait partie d'une recherche mandatée par l'Office fédéral de la santé publique (OFSP) en 1999. S'agissant d'une étude de suivi au premier mandat d'évaluation criminologique du programme PROVE par l'OFSP, sa méthodologie était prédéfinie d'emblée. L'équipe de recherche dirigée par le Prof. Martin Killias et constituée de Marcelo Aebi et de moi-même - ainsi que de quelques autres collaborateurs et étudiants chargés de la récolte proprement dite - a toutefois revu et amélioré le schéma de récolte développé lors de la première étude. J'ai ensuite participé à cette étude en tant que coordinateur de la récolte de données dans les corps de police suisses alémaniques impliqués (à l'exception de Bâle-Ville). La coordination de la saisie et la préparation des données ont été principalement assurées par Marcelo Aebi. Par la suite j'ai mené une première analyse de ces données qui a abouti à une première publication (Ribeaud Aebi, 2001). Certains résultats ont aussi été présentés dans le rapport de recherche correspondant (Killias et al., 2002). L'article présenté ici se distingue des publications susmentionnées par une réanalyse approfondie des données de police récoltées en 2000. J'en ai entièrement assuré la conception, les analyses ainsi que la rédaction. 4.4. La diminution de la délinquance dans le cadre des essais suisses avec prescription d'héroïne: Est-elle due à la réintégration sociale des personnes traitées ? 4.4.1. Titre original de la publication et indications bibliographiques Ribeaud, Denis (2005). « Gibt es einen Delinquenzrückgang durch soziale Reintegration im Rahmen der schweizerischen Heroin-verschreibungsversuche? >), Sucht, 51 (2), 76-87. 4.4.2. Résumé Le but de cet article est d'examiner si la diminution de la délinquance des personnes traitées dans le cadre des essais suisses avec prescription d'héroïne (PROVE) est accompagnée, au niveau de l'individu, d'une évolution complémentaire des indicateurs de la situation sociale et des comportements addictifs de ces personnes, ceci entre autre dans le but de vérifier si le désistement observé est attribuable à un processus de réintégration sociale. Afin de vérifier cette hypothèse générale, nous avons tout d'abord fusionné la base contenant les données des interviews de suivi sur les comportements délinquants avec celle portant sur le domaine des comportements addictifs et sur l'intégration sociale et économique des patients. En effet, avant cette recherche, ces deux bases de données n'avaient jamais été analysées conjointement au niveau individuel. Qui plus est, les résultats publiés sur ces deux domaines ne se basaient pas sur les mêmes échantillons, rendant donc les comparaisons entre les deux domaines quelque peu hasardeuses. C'est pourquoi nous avons, sur la base de ces données fusionnées, tout d'abord vérifié s'il s'en dégageait les mêmes lignes de développement que celles observées dans les publications originales, soit Killias et al. (2003) et Uchtenhagen et al. (1999). À une exception près qui concernait l'intégration professionnelle, nous avons pu reproduire les résultats originaux. Nous avons ensuite procédé à la vérification de l'hypothèse centrale en nous concentrant sur le groupe des patients ayant indiqué des activités délinquantes avant l'entrée dans le programme. L'analyse, techniquement basée sur des régressions logistiques bivariées, consistait à examiner, pour chaque indicateur de la situation sociale et des comportements addictifs, s'il y avait un parallélisme entre désistement et réintégration sociale ou comportements addictifs. Plus concrètement, il s'agissait d'examiner si, par exemple, ceux qui ne présentaient plus de délinquance pendant le traitement étaient surreprésentés dans le groupe de ceux qui avaient trouvé un emploi ou qui en avaient toujours eu un. Les résultats nous ont mené à une vue différenciée du phénomène de désistement, en ce sens que le retrait de la « scène de la drogue » ne peut être confondu avec une réintégration socio-économique : En effet, alors que la diminution de la délinquance va de pair avec un retrait de la « scène de la drogue » et des comportements addictifs correspondants, nous n'avons pas pu observer un parallélisme équivalent entre désistement et réintegration sociale telle qu'indiquée par des indicateurs comme l'emploi, la dépendance d'aides financières ou encore la situation de logement. Nos analyses nous mènent à la conclusion que la réduction de la délinquance s'explique essentiellement par le fait de la relâche de compulsions économiques engendrées par la prescription d'héroïne et non du fait d'une réintégration sociale. Des publications récentes sur l'évolution à long terme de la situation sociale des personnes traitées (cf. semblent d'ailleurs indiquer que, même après plusieurs années de traitement, l'intégration socio-économique des patients ne s'est guère améliorée. Ceci suggère que l'appui psychosocial offert aux patients et qui était censé assurer leur réintégration ne s'est montré guère efficace. Ces résultats sont aussi intéressant au niveau théorique : En effet, alors qu'ils corroborent le concept de délinquance « économico-compulsive », telle que décrit par Brochu (1995), ils sont en opposition autant avec la théorie du « contrôle de soi » de Gottfredson et Hirschi (1990), qui n'offre pas les instruments théoriques nécessaires à l'explication d'une pareil « implosion » de l'activité délinquante, qu'avec la théorie du contrôle social de Hirschi (1969) qui aurait laissé supposer que la diminution de la délinquance devrait aller de pair avec un renforcement des liens avec la société conventionnelle. 4.4.3. Contribution personnelle à cette recherche S'agissant d'une réanalayse de données récoltées entre 1994 et 1996, soit avant mon arrivée à l'IPSC, il est évident que je n'ai pas eu l'occasion de participer à la conception générale du projet PROVE, au développement des instruments, ainsi qu'a la récolte de données. Ma première tâche a consisté à assembler les données de suivi de l'évaluation criminologique, soit de l'étude menée à l'IPSC, avec celles de l'évaluation du développement psychosocial, soit l'étude menée à l'Institut Kir Suchtforschung (ISF). Comme pour l'étude ISRD, ces travaux préparatoires se sont avérés fort délicats et de longue haleine L'idée de recherche m'était venue en constatant que, d'une part, nous disposions de résultats acquis concernant l'effet bénéfique du programme PROVE sur la diminution de la délinquance des personnes traitées, ainsi que sur différents domaines de leurs situation sociale, et que d'autre part, peu de connaissances étaient acquises sur les mécanismes du processus de désistement. Disposant de données longitudinales prospectives pour les deux domaines comportementaux, ce ne fût plus qu'un petit pas que de conclure qu'une analyse de la coévolution au niveau individuel entre les comportements délinquants, d'une part, et certains indicateurs du domaine psychosocial, d'autre part, pourrait s'avérer utile pour la détection de tels mécanismes. C'est sur la base de cette réflexion et de ces travaux préparatoires que j'ai ensuite analysé les données et que j'ai présenté des premiers résultats au colloque de l'Association des criminologues de langue française (AICLF) en 2002. L'article finalement soumis auprès de « Sucht » se base sur un affinement de ces analyses initiales.

Role of ALK gene and mutations in initiation and progression of neuroblastoma

Introduction Le neuroblastome (NB) est la tumeur maligne solide extra-crânienne la plus fréquente chez l'enfant. Sa présentation clinique est très hétérogène, allant d'une tumeur localisée à une atteinte métastatique sévère. Malgré des traitements agressifs, environ 55% des NB de hauts risques sont actuellement résistants aux thérapies. L'espoir réside dans le développement de traitements ciblant les mécanismes moléculaires responsables du développement et de la progression du NB. Le gène Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK) codant pour un récepteur tyrosine kinase a été particulièrement étudié ces dernières années car il est muté, amplifié ou surexprimé dans une majorité des NBs. Le but de ce projet était d'investiguer le rôle de ALK-wt, ainsi que de ces deux plus fréquentes mutations, ALK- F1174L et ALK-R1245Q, dans l'oncogenèse du NB. Le NB étant originaire des cellules de la crête neurale, nous avons analysé le potentiel oncogénique de ces différentes formes de ALK dans des cellules progénitrices de la crête neurale (NCPC). Méthode Des NCPC de souris (JoMal), possédant un c-MycER inductible pour leur maintien en culture in vitro, ont été transduites par un rétrovirus permettant l'expression stable de ALK-wt, ALK-F1174L et ALK-R1245Q. Des tests in vitro ont d'abord été effectués pour tester le système c-MycER, la stabilité de nos cellules transduites, leur phénotype, leur capacité de croissance et leur tumorigénicité. Les cellules transduites ont ensuite été injectées dans des souris immunosupprimées en sous-cutané, puis en orthotopique, c'est-à-dire dans leur glande surrénale, afin de mesurer leur tumorigénicité in vivo. Résultats La transduction et l'expression stable de ALK n'ont pas modifié le phénotype indifférencié des JoMal, ni de manière significative la capacité de croissance des cellules in vitro en absence d'activation de c-MycER. Par contre, lorsque c-MycER est actif, les cellules porteuses des mutations Fl 174L et R1245Q ont montré une meilleure capacité de prolifération et de formation de colonies, par rapport aux JoMal-ALK-wt et aux cellules contrôles en culture 3D dans de la méthylcellulose et dans un test de formation de neurosphères. In vivo, les souris injectées avec les cellules JoMal-ALK- F1174L en sous-cutané ou dans la glande surrénale ont rapidement développé des tumeurs, suivies par le groupe JoMal-ALK-R1245Q et le groupe JoMal-ALK-wt, alors que les groupes de souris contrôles n'ont présenté aucune tumeur. En orthotopique, nous avons obtenu 5/6 tumeurs ALK-F1174L, 7/7 tumeurs ALK-R1245Q et 6/7 tumeurs ALK-wt. Les tumeurs sous-cutanées ne présentaient pas de différences morphologiques et histologiques entre les différents groupes et montraient une histologie compatible avec un NB. Les tumeurs orthotopiques restent encore à analyser. Conclusion Cette étude a permis de démontrer que les mutations activatrices Fl 174L et R1245Q ont des propriétés tumorigéniques in vitro dans des NCPC et in vivo tandis que la forme sauvage de ALK montre une capacité oncogénique uniquement in vivo. Bien que la caractérisation des tumeurs orthotopiques n'a pas encore été effectuée, l'analyse des tumeurs sous-cutanées nous suggère que l'expression de ALK- wt ou muté est suffisante pour induire la formation de NB à partir des cellules progénitrices de la crête neurale. Le gène ALK semble donc jouer un rôle important dans l'oncogénèse du NB, aussi bien par la présence de mutations activatrices que par sa fréquente surexpression.

Intra- and intersexual selection and their potential consequences on fitness-relevant traits in several fish species

Résumé : Les mécanismes de sélection sexuelle, en particulier la compétition entre mâles (sélection inter-sexuelle) et le choix des femelles (sélection intra-sexuelle), peuvent fortement influencer le succès reproducteur d'un individu, c'est-à-dire son nombre de descendants. On observe ainsi que les mâles dominants et les mâles élaborant des caractères sexuels secondaires marqués ont un succès reproducteur élevé. Toutefois, le succès reproducteur ne suffit pas pour garantir une contribution génétique élevée, parce que la fitness dépend également de la performance des descendants (c'est-à-dire de leur survie et de leur propre succès reproducteur). Si cette performance dépend en partie des gènes paternels, les males ont un avantage certain à signaler leur qualité aux femelles afin d'atteindre des taux de reproduction élevé. Ce mécanisme de signalisation est connu sous le nom de 'good genes hypothesis', toutefois très peu d'études ont clairement démontré le lien entre la qualité génétique des individus et la signalisation. De plus, la performance des descendants peut aussi dépendre des effets génétiques de compatibilité entre mâles et femelles ('compatible genes'). C'est-à-dire que certains allèles paternels n'apporteraient un avantage aux descendants qu'en combinaison avec certains allèles maternels. Nous avons déterminé, durant la période de reproduction, le statut de dominance des mâles pour deux espèces de poissons d'eau douce : la truite (Salmo trotta) et le vairon (Phoxinus phoxinus), puis nous avons évalué la relation entre le succès reproducteur et le statut de dominance et/ou la quantité de signalisation des caractères sexuels secondaires. Nous avons également fécondés artificiellement des oeufs de truites et de corégones (Coregonus palaea), en croisant chaque mâle avec chaque femelle (full-factorial breeding design). Ce type de design autorise la quantification précise des effets génétiques et permet de séparer les effets de 'good genes' et de 'compatible genes'. Cela a été fait sous différentes intensités de stress bactérien, ainsi que dans des conditions naturelles, et nous avons pu ainsi tester si certains indicateurs de qualité génétique des mâles ('good genes') étaient liés a) à la dominance et/ou b) à l'expression des caractères sexuels secondaires des mâles comme l'intensité mélanique ou la taille des tubercules sexuels. En outre, nous cherchons à savoir si la survie des descendants est liée à certaines combinaison des gènes du complexe d'histocompatibilité majeur (MHC) et/ou à la parenté génétique des parents, les deux traits étant soupçonnés d'avoir des influences génétique de compatibilité (`compatible genes') à la performance des descendants. Nous avons constaté que la dominance des mâles est directement liée à la taille et au poids des mâles (truites, vairons), mais également aux caractères sexuels secondaires (tubercules). De plus, les mâles vairons dominant ont eu un succès de fécondation plus élevés que les mâles subordonnés. Nous montrons que les truites et corégones mâles diffèrent dans leur qualité génétique, qui a été mesurée avéc la survie embryonnaire, le temps avant l'éclosion et enfin la croissance juvénile. Contrairement aux prédictions, la dominance (ou les traits indicatifs de dominance) n'était liée à la qualité génétique, dans aucun des traitements, et ne fonctionne donc pas comme indicateur de qualité. Par contre, la qualité génétique était liée aux caractères sexuels secondaires, particulièrement par la teinte mélanique chez les truites. Les embryons de truites issus de pères sombres survivaient mieux que ceux issus de pères clairs dans des environnements difficiles, de plus leur croissance était plus élevée lors de leur première année dans des conditions naturelles. La taille des juvéniles lors de leur première année est un trait important lié au succès dans la compétition pour des ressources telles qu'abri ou nourriture. De plus, les femelles truites peuvent augmenter la survie de leurs descendants en choisissant des mâles selon leur type de MHC ou selon leur degré de parenté. En outre, chez les corégones, la morphologie des tubercules sexuels ne semble pas signaler la qualité génétique. Nous avons également remarqué que l'exposition à des pathogènes non-létaux pouvait influencer la performance des alevins à court et long terme, probablement en affaiblissant leur système immunitaire. Cette thèse montre que les mâles diffèrent dans leur qualité génétique et que différents mécanismes de sélection inter- ou intra-sexuelle (par exemple la préférence pour des mâles sombres, pour des génotypes MHC ou pour des couples avec degré de parenté basse) pouvait avoir un effet positif sur la qualité des descendants, bien que cet effet génétique pouvait changer au cours du temps et entre différents environnements. Contrairement à nos attentes, le résultat de la compétition intra-sexuelle (la hiérarchie de dominance entre mâles) n'était pas lié à la qualité génétique individuelle ('good genes'). Dans ce sens, ce travail permet également de contribuer à l'explication du fait que la sélection sexuelle, de par sa forte sélection directionnelle, ne conduit pas à la diminution de la variance génétique, mais plutôt à la maintenance du polymorphisme génétique. Summary : Sexual selection mechanisms, especially male-male competition (inteasexual selection) and female mate choice (inteasexual selection), can strongly influence individual mating success, often resulting in dominant males and males with elaborate secondary sexual characters having higher fertilisation success. However, siring a high number of offspring alone does not guarantee high individual fitness, as fitness does also strongly depend on offspring performance (i.e. survival, fecundity). If this superiority in offspring performance depends on paternally inherited genes, the fathers are expected to signal this potential indirect benefit to females in order to attain high mating rates. This mechanism is also known as the 'good genes' hypothesis of sexual selection but until now most studies failed to conclusively show the relation of an individual genetic quality and its potential signalling traits. Further, offspring performance could also depend on compatible gene effects. These are alleles that increase offspring performance only in combination with other specific alleles. We first determined male dominance status from intrasexual competition during mating season for brown trout (Salmo trutta) and European minnows (Phoxinus phoxinus). For minnows we additionally checked if dominance and/or secondary sexual traits were linked to fertilisation success. Further, we artificially fertilised brown trout and alpine whitefish (Coregonus palaea) eggs, following full factorial breeding designs, enabling to properly measure `good gene' and `compatible gene' effects on offspring performance. This was done under different intensities of natural stressors, as well as under natural conditions. This procedure allowed us to test if the obtained male genetic quality measures (good genes effects) were indicated by a) dominance or lay traits linked to dominance and/or by b) secondary sexual characteristics such as melanin-based male skin darkness or breeding tubercles. Further, we investigated if offspring survival was linked to the MHC (major histocompatibility complex) gene combinations and/or to the parental genetic relatedness, as both traits were shown to have 'compatible gene' effects that may influence offspring performance. We found that male dominance in intrasexual competition was positively linked to body size, body weight (brown trout, minnows) but also to elaborate secondary sexual characteristics (breeding tubercles in minnows). Further, dominant minnow males did have an increased fertilisation success compared to subordinate ones. We show that brown trout and whitefish males do usually differ in their genetic quality, which was measured as embryo survival, hatching timing and finally as juvenile growth. Contrary to prediction male dominance or dominance indicating traits do not function as a quality signal as they were not linked to genetic quality. This result was constant when measuring genetic quality under different levels of natural stressors and under natural conditions (brown trout). On the other hand genetic quality seemed to be indicated by secondary sexual characteristics, specifically by melanin-based skin darkness in brown trout as brown trout embryos sired by darker fathers had increased survival rates when raised under harsh conditions and. they grew larger as juveniles after one year of growth in a natural stream, which is an important trait influencing success of juveniles in competition for hidings, food and other resources. Furthermore, brown trout females may increase the survival of their embryos when choosing males according to their MHC genotypes or to the general genetic relatedness between themselves and their potential mates. In whitefish on the other hand breeding tubercle morphology did not seem to signal genetic quality. Eventually, we saw that anon-lethal exposure to pathogens might influence short term and long term offspring performance probably by weakening an exposed individual's immune system. This thesis shows that males usually differ in their genetic quality and that different inter- or intrasexual selection mechanisms (e.g. mate selection favouring dark males, preference for MHC genotype combinations or for unrelated mates) may have strong positive effects on genetically dependent offspring performance but that such genetìc effects can change over time and environments. In contrast to our a priori expectations, the outcome of intrasexual selection, namely male dominance hierarchies, with dominant males often having high fertilisation success, was not linked to individual genetic quality (`good genes'). In this sense the present thesis may also be a helpful contribution to understand why sexual selection does not lead to rapid loss of genetic variation by strong directional selection but could even lead to the maintenance of genetic variation in natural populations.

Analyse fonctionnelle et moléculaire d'un nouveau gène (VIT32) impliqué dans le mécanisme d'action de la vasopressine

Résumé Les mécanismes de régulation de la réabsorption fine du sodium dans la partie distale (tube distal et tube collecteur) du néphron ont un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie de la composition ionique et du volume des fluides extracellulaires. Ces mécanismes permettent le maintien de la pression sanguine. Dans la cellule principale du tube collecteur cortical (CCD), le taux de réabsorption de sodium dépend essentiellement de l'activité du canal épithélial à sodium (ENaC) à la membrane apicale et de la pompe sodium-potassium-adénosine-triphosphatase (Na+-K±ATPase) à la membrane basolatérale. L'activité de ces deux molécules de transport est en partie régulée par des hormones dont l'aldostérone, la vasopressine et l'insuline. Dans les cellules principales de CCD, la vasopressine régule le transport de sodium en deux étapes : une étape précoce dite « non-génomique » et une étape tardive dite « génotnique ». Durant l'étape précoce, la vasopressine régule l'expression de gènes, dont certains peuvent être impliqués dans le transport de sodium, comme ENaC et la Na+ -K+ATP ase. Le but de mon travail a été d'étudier l'implication d'une protéine appelée VIP32 (vasopressin induced protein : VIP) dans le transport de sodium. L'expression de VIP32 est augmentée par la vasopressine dans les cellules principales de CCD. Dans l'ovocyte de Xenopus laevis utilisé comme système d'expression hétérologue, nous avons montré que l'expression de VIP32 provoque la maturation méiotique de l'ovocyte par l'activation de la voie des MAPK (mitogen-activated protein kinase : MAPK) et du facteur de promotion méiotique (MPF). La co-expression d'ENaC et de VIP32 diminue l'activité d'ENaC de façon sélective, par l'activation de la voie des MAPK, sans affecter l'expression du canal à la surface membranaire. Nous avons également montré que la régulation de l'activité d'ENaC par la voie des MAPK est dépendante du mécanisme de régulation d'ENaC lié à un motif du canal appelé PY. Ce motif est impliqué dans le contrôle de la probabilité d'ouverture ainsi que l'expression à la surface membranaire d'ENaC. Dans les cellules principales, VIP32 par l'activation de la voie des MAPK peut être impliqué dans la régulation négative du transport transépithélial qui a lieu après plusieurs heures de traitement à la vasopressine. Le tube collecteur de reins normaux présente un taux basal significatif d'activité de la voie MAPK MEK1/2-ERK1/2. Dans la lignée mpkCCDc14 de cellules principales de CCD de souris, que nous avons utilisé pour cette partie du travail, nous avons montré la présence d'un taux basal d'activité d'ERK1/2 (pERK1/2). L'aldostérone et la vasopressine, connus pour stimuler le courant sodique transépithélial dans le CCD, ne changeaient pas le taux basal de pERK1/2. Le transport de sodium transépithélial basal, ou stimulé par l'aldostérone ou la vasopressine est diminué par l'effet de PD98059, un inhibiteur de MEK1/2 qui diminue parallèlement le taux de pERK1/2. Nous avons également montré dans des cellules non stimulées, ou stimulées par de l'aldostérone ou de la vasopressine, que l'activité de la Na+-K+ ATPase, mais pas celle d'ENaC est inhibée par des traitements avec différents inhibiteurs de MEK1/2. Par un marquage de la Na±-K+ATPase à la surface membranaire nous avons montré que la voie d'ERK1/2 contrôle l'activité intrinsèque de la Na+-K+ ATPase, plutôt que son expression à la surface membranaire. Ces données ont montré que l'activité de la Na+-K+ATPase et le transport transépithélial de sodium sont contrôlés par l'activité basal et constitutive de la voie d'ERK1/2. Summary The regulation of sodium reabsorption in the distal nephron (distal tubule and cortical collecting duct) in the kidney plays an essential role in the control of extracellular fluids composition and volume, and thereby blood pressure. In the principal cell of the collecting duct (CCD), the level of sodium reabsorption mainlly depends on the activity of both epithlial sodium channel (ENaC) and sodium-potassium-adenosine-triphosphatase (Na+-K+ATPase). The activity of these two transporters is regulated by hormones especially aldosterone, vasopressin and insuline.In the principal cell of the CCD, vasopressin regulates sodium transport via a short-term effect and a late genomic effect. During the genomic effect vasopressin activates a complex network of vasopressin-dependent genes involved in the regulation of sodium transport as ENaC and Na+-K+ATPase. We were interested in the role of a recently identified vasopressin induced protein (VIP32) and its implication in the regulation of sodium transport in principal cell of the CCD. The Xenopus oocyte expression system revealed two functions : expressed alone VIP32 rapidly induces oocyte meiotic maturation through the activation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway and the meiotic promoting factor and when co-expressed with ENaC, V1P32 selectively dowrn-egulates channel activity, but not channel cell surface expression. We have shown that the ENaC downregulation mediated by the activation of the MAPK pathway is related to the PY motif of ENaC. This motif is implicated in ENaC cell surface expression and open probability regulation. In the kidney principal cell, VIP32 through the activation of MAPK pathway may be involved in the downregulation of transepithelial sodium transport observed within a few hours after vasopressin treatment. The collecting duct of normal kidney exhibits significant activity of the MEK1/2-ERK1/2 MAPK pathway. Using in vitro cultured mpkCCDc14 principal cells we have shown a significant basal level of ERK1/2 activity (pERK1/2). Aldosterone and vasopressin, known to upregulate sodium reabsorption in CCDs, did not change ERK1/2 activity. Basal and aldosterone- or vasopressin-stimulated sodium transport were downregulated by the MEK1/2 inhibitor PD98059 in parallel with a decrease in pERK1/2 in vitro. The activity of Na+-K+ATPase but not that of ENaC was inhibited by MEK1/2 inhibitors in both, unstimulated and aldosterone- or vasopressin-stimulated CCDs in vitro. Cell surface labelling showed that intrinsic activity rather than cell surface expression of Na+-K+ATPase was controlled by pERK1/2. Our data demonstrate that basal constitutive activity of ERK1/2 pathway controls Na+-K+ATPase activity and transepithelial sodium transport in the principal cell. Résumé tout public Les mécanismes de régulation de la réabsorption fine du sodium dans la partie distale du néphron (l'unité fonctionnelle du rein) ont un rôle essentiel dans le maintien de l'homéostasie de la composition et du volume des fluides extracellulaires. Ces mécanismes permettent de maintenir une pression sanguine effective. Dans les cellules principales du tube collecteur, une région spécifique du néphron distal, le transport de sodium dépend essentiellement de l'activité de deux transporteurs de sodium : le canal épithélial à sodium (ENaC) et la pompe sodium-potassium-adénosine-triphosphatase (Na+-K+ATPase). Afin de répondre aux besoins de l'organisme, l'activité de ces deux molécules de transport est en partie régulée par des hormones dont l'aldostérone, la vasopressine et l'insuline. Dans les cellules principales du tube collecteur, la vasopressine régule le transport de sodium en deux étapes : une étape rapide et une étape lente dite « génomique ». Durant l'étape lente, la vasopressine régule l'expression de gènes pouvant être impliqués dans le transport de sodium, dont notamment ceux d'ENaC et de la Na+-K+ATPase. Parmi les gènes dont l'expression est augmentée par la vasopressine, celui de VIP32 (vasopressin induced protein : VIP) fait l'objet de cette étude. Le but de mon travail a été d'étudier, dans un système d'expression hétérologue (l'ovocyte de Xenopus leavis), l'implication de VIP32 dans le transport de sodium. Nous avons montré que VIP32 est capable d'activer un mécanisme moléculaire en cascade appelé MAPK (mitogen-activated protein kinase : MAPK) et est aussi capable de diminuer l'activité d'ENaC. Parallèlement, dans une lignée de cellules principales de tube collecteur les mpkCCDc14, nous avons montré que le taux basal d'activité de la cascade MAPK est capable de réguler l'activité de la Na+-K+ATPase, tandis qu'il n'influence pas l'activité d'ENaC.