Le testicule humain, en tant que site immuno-privilégié, est susceptible d’abriter certains virus bien au-delà de leur élimination systémique. Cette capacité à constituer un réservoir viral, en particulier pour des virus émergents tels que Zika (ZIKV), soulève d’importantes questions en santé publique, notamment en lien avec la transmission sexuelle. Si certains virus, comme le virus des oreillons, déclenchent une réponse inflammatoire aiguë associée à une clairance virale, d’autres comme le ZIKV persistent silencieusement dans les cellules germinales, contribuant à une excrétion prolongée dans le sperme. Dans ce contexte, mon projet de thèse a eu pour objectif d’étudier les interactions entre virus émergents et testicule humain à travers trois axes principaux :(i) l’infection testiculaire par CHIKV dont l’excrétion séminale prolongée a été récemment observée ; (ii) l’exploration des populations immunitaires gonadiques au cours de la vie; (iii) la caractérisation des réponses immunitaires innées des cellules myoïdes péritubulaires (PMCs). J’ai démontré pour la première fois la capacité du CHIKV à infecter le testicule humain ex vivo ainsi que le testicule simien in vivo, avec un tropisme marqué pour les PMCs. En culture, ces cellules se sont révélées fortement permissives à l’infection, contrairement aux cellules germinales non permissives. L’impact de l’infection sur les PMCs suggère un possible effet délétère de l’infection par le CHIKV sur l’homéostasie testiculaire et la fertilité. J’ai également établi un atlas des populations immunitaires gonadiques humaines à partir de données de transcriptomique unicellulaire, identifiant des populations hétérogènes de macrophages dans les gonades. Ces résultats forment un socle indispensable à la caractérisation de leurs fonctions lors d’une infection virale. Enfin, j’ai mis en évidence le rôle de sentinelles des PMCs dans le testicule. Leurs réponses immunes innées différentielles selon les virus et les voies de PRR activées (RIG-I/MDA5/TLR3, TLR2/6, STING) pourraient contribuer à orienter l’issue des infections virales du testicule vers la clairance ou la persistance. Dans l’ensemble, mes travaux apportent un éclairage nouveau sur le tropisme de virus émergents pour le testicule et sur la réponse des cellules testiculaires face à ces infections. Ils ouvrent notamment la voie à des investigations dans des cohortes de patients afin de déterminer l’impact de l’infection CHIKV sur la fertilité masculine. Ils soulignent également la spécificité fonctionnelle des PMCs, et offrent des pistes pour mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent la persistance ou l’élimination virale dans le testicule humain. Ces données sont importantes pour mieux comprendre, anticiper et prévenir les risques liés aux infections virales testiculaires.

La maladie d’Alzheimer est l’une des maladies neurodégénératives les plus courantes. En France, environ 1 million de personnes sont touchées par cette maladie. Cette maladie se caractérise par l’apparition dans le cerveau de plaques séniles et de dégénérescences neurofibrillaires dues à l’auto-association des protéines Tau. De nos jours, il n’existe aucun traitement efficace pour ralentir ou stopper la maladie, ni de diagnostic fiable. L’objectif de cette étude est de développer une molécule capable d’inhiber la formation des neurodégénérescences en ciblant la fibrillation de Tau et de localiser les lésions grâce à un radionucléide. À partir de la séquence PHF6/β1 jouant un rôle crucial dans la formation des filaments, une cinquantaine d’hexapeptides ont été synthétisés. Ces hexapeptides ont été classées en fonction de leurs propriétés amyloïdes et agrégatives puis testées sur un modèle mono-peptidique in vitro PHF6-PHF6. Six hexapeptides ont montré une inhibition de plus de 50% de la fibrillation de PHF6, sans augmenter la formation des structures sédimentables après 24h. Par ailleurs, aucun des hexapeptides n’induit de mortalité cellulaire à 24h et 48h. Deux d’entre eux ont été couplés au chélateur de métal, le DOTA puis radiomarqués au Scandium-44 ou au Cuivre-64 pour créer des sondes moléculaires. Les expériences ont permis d’identifier les conditions optimales de radiomarquage et de confirmer la stabilité des sondes dans des solutions biologiques in vitro, sans induire de toxicité sur la viabilité cellulaire. Des études complémentaires sont prévues pour évaluer l’effet préventif des hexapeptides sur le développement des lésions cérébrales pathologiques et pour localiser ces lésions dans un modèle murin transgénique.

Cette thèse s’intéresse aux effets des substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) sur la santé cardiométabolique des enfants, à partir de la cohorte mère-enfant PELAGIE. Trois études ont été menées à partir de données cliniques recueillies à l’âge de 12 ans, combinant des mesures d’exposition aux PFAS à deux périodes sensibles : la période prénatale et la période péripubertaire. L’analyse porte sur un large panel d’indicateurs cardiométaboliques et hépatiques : données anthropométriques, marqueurs lipidiques, glycémiques, hormonaux et enzymes hépatiques. Les résultats révèlent des associations différenciées selon le sexe, le statut pubertaire et le moment de l’exposition. Chez les filles post-ménarche, certaines expositions prénatales sont associées à des profils métaboliques plus favorables, tandis que des profils plus défavorables sont observés chez les filles préménarches et les garçons prépubères. Enfin, l’étude hépatique met en évidence une sensibilité particulière du foie aux PFAS, avec des réponses divergentes selon le sexe. Ces travaux soulignent l'importance d’étudier les effets des expositions environnementales précoces sur la santé des enfants, en tenant compte du moment de l’exposition et des caractéristiques développementales.

Cette thèse a étudié les associations de l’exposition à la pollution atmosphérique et les espaces verts pendant la grossesse avec la prévalence de l'asthme, de la rhinite, de l'eczéma et leur multimorbidité chez les enfants. Des données des suivis à 6 (n=1325) et à 12 ans (n=1119) de la cohorte bretonne mère-enfant Pélagie, ont été analysées. L'asthme, la rhinite, l'eczéma et un phénotype de multimorbidité ont été définis à l'aide de questionnaires validés. Les expositions pendant la grossesse ont été estimées à l'adresse résidentielle de chaque participant : les concentrations de PM2,5 et de NO2 à l'aide de modèles land use regression, et les espaces verts à l'aide de l'indice de végétation par différence normalisée (NDVI) dans un rayon de 300m. Des régressions logistiques ajustées, avec une stratification supplémentaire selon les zones urbaines et rurales, ont été réalisées. À 6 et 12 ans, la prévalence de l'asthme, de la rhinite, de l'eczéma et de la multimorbidité était respectivement d'environ 12 %, 23 %, 22 % et 11 %, et 60 % des mères vivaient en zones rurales pendant leur grossesse. Globalement, dans les analyses non stratifiées, nous n’avons pas observé des associations significatives entre le PM2,5 et de NO2 et les maladies d’intérêt. Cependant, des tendances pour l'asthme, l'eczéma et le phénotype de multimorbidité ont été observées. De même, le NDVI n'a pas montré d'associations significatives lors des deux suivis, à l'exception de l'eczéma et de la catégorie des enfants atteints d’une seule maladie à 6 ans, pour lesquels des associations protectrices ont été observées. Ces résultats soulignent la nécessité de recherches supplémentaires, en particulier au sein des populations rurales, afin de clarifier la relation de la pollution atmosphérique et les espaces verts pendant la grossesse, avec la santé respiratoire et les allergies chez l'enfant.

La communauté scientifique se doit de maximiser la valeur des données des essais cliniques en les partageant pour générer de nouvelles connaissances. Celles-ci pouvant potentiellement améliorer la santé des populations, le partage peut être considéré comme un impératif éthique et scientifique. Devant cette promesse, les différentes parties prenantes des recherches telles que les patient·es, les financeurs, les chercheur·ses, les décideurs publics, les institutions, les industriels et les éditeurs s’accordent globalement pour encourager le partage. Toutefois, la communauté scientifique est contrainte d’évoluer dans un cadre « aussi ouvert que possible, aussi fermé que nécessaire » à la limite de l’injonction contradictoire. D’un côté, elle est encouragée voire obligée de partager, d’un autre, le partage lui est complexe à mettre en oeuvre dans le contexte juridique actuel. Il est donc nécessaire d’évaluer l’impact réel du partage et de proposer des recommandations permettant de le rendre faisable. Dans ce manuscrit, nous explorons les principes d’intégrité scientifique qui régissent un partage responsable des données de la recherche clinique. Nous présentons également les recommandations que nous avons élaborées, avec les différentes parties prenantes, permettant de rendre possible le partage des données individuelles issues de recherches cliniques dans le contexte juridique français. D’un point de vue quantitatif, nous rapportons les résultats de notre analyse rétrospective de la politique de partage de la revue Annals of Internal Medicine – pionnière sur cet aspect – sur une durée de 10 ans entre 2007 et 2017. Bien que nous n’ayons pas réussi à démontrer l’impact du partage des données, cette étude permet d’informer les journaux biomédicaux à propos des politiques de partages et ouvre des perspectives dans le contexte actuel, à l’heure où les pratiques de partage sont probablement plus fréquentes. Arriver à un partage efficace, maximisant réellement la valeur des données issues de la recherche clinique reste un objectif difficile à atteindre. L’élaboration de recommandations prenant en compte le contexte juridique local a été une tâche longue et difficile. Par ailleurs, au vu de la complexité de la mise en oeuvre d’un partage responsable dans ce contexte, nous pensons qu’une adaptation du cadre juridique est indispensable. Cela inclurait non seulement la simplification des formalités permettant de traiter des données, mais également une intensification des contrôles et des peines appliquées en cas d’usages illicites de données, comme les tentatives de réidentification des personnes à leur insu.

Le carcinome rénal à cellules claires (ccRCC) est le cancer du rein le plus commun, comportant une proportion importante de patients considérés comme à faible risque de rechute qui finiront par rechuter. L'hétérogénéité cellulaire intra-tumorale (HIT) est un déterminant crucial de la prise en charge thérapeutique, et l'une des principales raisons de la faible survie des patients métastatiques. L’'HIT a été décrite dans de nombreux types de tumeurs avec des approches de transcriptomique à l’échelle de la cellule unique, permettant d’identifier l’ensemble des clones tumoraux composant la tumeur. Pour centraliser et comparer ces données en uro-oncologie, UncoVer a été développé, permettant la visualisation et l’analyse intégrative des données de scRNA-seq. A partir d’une étude du laboratoire visant à décrire l’HIT dans le ccRCC, un modèle de déconvolution prédictif de la survie des patients a été développé afin d’améliorer la stratification des patients classés à «faible risque» de rechute. Mon travail inclut également l’étude de l’effet de thérapies ciblées sur le ccRCC par scRNA-seq, afin d’identifier des populations de cellules sensibles ou résistantes, dans le but de mieux prédire la réponse thérapeutique des patients. Enfin, l’intégration de plusieurs études de scRNA-seq permettra de mieux comprendre l’évolution tumorale et d’identifier d’autres populations prédictives de la survie

Les transporteurs membranaires sont des protéines jouant un rôle dans la redistribution de leurs substrats, endogènes et exogènes, dans le corps. Ils permettent le transport de nutriments, de molécules de signalisation mais aussi de médicaments et de polluants environnementaux. Ils sont de ce fait des acteurs importants de leur pharmaco/toxicocinétique. Leur fonction peut être impactée directement ou indirectement par les xénobiotiques pouvant mener à des effets néfastes. Lors de ces travaux, nous avons déterminé l’impact sur les transporteurs et sur la santé que pouvaient avoir des polluants environnementaux émergents associés à l’utilisation du plastique ou à leurs déchets.

La sclérodermie systémique (SSc) est une maladie auto-immune rare caractérisée par l’apparition d’une vasculopathie, de fibrose cutanée limitée ou diffuse et dans certains cas de pneumopathie interstitielle diffuse (PID). La silice cristalline (SiO2) est le facteur environnemental le plus fortement associé à l’apparition de la SSc. Les patients atteints de SSc exposés à ces poussières de quartz développent plus fréquemment de la fibrose cutanée diffuse et une PID. Cependant, il n’existe à ce jour aucune donnée sur l’impact d’une exposition au SiO2 dans la physiopathologie de la SSc. De plus, notre revue systématique a mis en avant le manque d’étude single-cell protéomique pour l’étude des effets du SiO2. L’objectif de ce travail de thèse est de mieux comprendre la contribution du SiO2 dans le développement et l’aggravation de la SSc dans le modèle murin de SSc induit par l’HOCl. Cette étude démontre que l’exposition au SiO2 aggrave la PID dans le modèle HOCl. Un panel complexe d’anticorps de cytométrie de masse CyTOF a été mis au point et les analyses des poumons de souris ont permis de montrer l’implication des macrophages, monocytes, neutrophiles, cellules dendritiques et lymphocytes T CD4+ dans la SSc-PID lors d’une exposition au SiO2. L’inhalation de SiO2 induit des effets systémiques en aggravant l’inflammation cutanée des souris HOCl. L’expression en ARNm des gènes de l’inflammasome NLRP3 est augmentée synergiquement dans la peau et les poumons des souris HOCl exposés au SiO2. Cette voie de signalisation pourrait être une cible thérapeutique intéressante dans le traitement de la SSc. Ce travail apporte donc des éléments de réponse sur les effets du SiO2 dans la physiopathologie de la SSc.

La pseudokinase Mixed Lineage Kinase Domain-Like (MLKL) est l’effecteur terminal de la nécroptose, une voie de mort cellulaire programmée distincte de l'apoptose par la rupture de la membrane plasmique et la libération de contenus cellulaires pro-inflammatoires. La phosphorylation de MLKL par son régulateur en amont, RIPK3 (Receptor interacting protein kinase 3), induit la conversion de cette pseudokinase en oligomères qui se transloquent vers la membrane plasmique, induisant ainsi la perméabilisation et la mort cellulaire. Le rôle de MLKL dans diverses pathologies attire une attention croissante en raison de ses implications potentielles dans divers processus biologiques incluant la mort cellulaire, l’inflammation, la régulation de l’autophagie ou encore l’induction de gènes. Plusieurs études ont montré que MLKL est impliqué dans l’hépatite aiguë à médiation immunitaire, où son absence pourrait avoir un effet protecteur. De plus, MLKL est impliqué dans le développement de cancers, notamment le carcinome hépatocellulaire (CHC). Les recherches indiquent que les patients atteints de CHC avec de faibles niveaux de MLKL ont une meilleure survie globale. Le CHC, sixième cancer le plus fréquemment diagnostiqué et la troisième cause de décès lié au cancer dans le monde, peut-être dû à diverses étiologies, y compris la stéatohépatite associée au dysfonctionnement métabolique (MASH), Cette dernière constitue l'une des principales causes de CHC en raison de l'évolution des modes de vie, de l'émergence du syndrome métabolique et de l'augmentation de l'épidémie d'obésité. A travers cette thèse, nous nous sommes intéressés, dans un premier temps, au rôle de MLKL dans l’hépatite aiguë médiée par le système immunitaire, induite par la concanavaline-A (ConA) chez des souris Mlkl-/- et MlklLPC-KO (absence d’expression dans les cellules parenchymateuses du foie) ainsi que leurs congénères contrôles les Mlkl+/+ et Mlklfl/fl respectivement. Dans cette étude, nous rapportons que seule l’absence globale de MLKL (Mlkl-/-) confère une protection partielle, en limitant l'induction de l'expression de la molécule d'adhésion intercellulaire 1 (ICAM1), événement connu pour contribuer à la pathogenèse. Dans un second temps, nous avons étudié le rôle de MLKL dans l'émergence et la progression du CHC dans un contexte de MASH en utilisant le modèle murin STAMTM Ce modèle consiste à induire un diabète chez des souriceaux mâles Mlkl-/- et MlklLPC-KO et leurs congénères contrôles, puis, après le sevrage, à les soumettre à un régime riche en graisses et en sucre (HFHSD) pendant 4, 8 ou 12 semaines. Nos recherches montrent que l'absence totale de MLKL (Mlkl-/-) n'affecte pas le développement de la MASH ou du CHC chez les souris. Cependant, l'absence de MLKL au niveau des cellules parenchymateuses du foie a retardé significativement le développement du CHC chez les souris MlklLPC-KO, ralentissement qui est associé à une limitation du stress oxydatif et des dommages à l'ADN et un retard dans l'apparition de l'inflammation systémique et hépatique. En résumé, nos résultats révèlent un rôle non canonique de MLKL dans la pathogenèse de l'hépatite aiguë à médiation immunitaire, ainsi qu'un rôle pro-tumoral de cette pseudokinase dans le développement du CHC dans un contexte de MASH.

Les problèmes de santé publique liés aux maladies parasitaires et fongiques sont répandus dans de nombreux pays africains, notamment en Éthiopie. Cependant, l'Éthiopie ne s'attaque pas suffisamment à ces maladies endémiques. Par conséquent, l'objectif de ce projet de recherche était d'examiner le fardeau de la leishmaniose viscérale, de la pneumocystose pulmonaire et de la toxoplasmose, parmi plusieurs maladies parasitaires et fongiques endémiques, ainsi que la réponse du système de santé à ces maladies, en tenant compte de leur importance pour la santé publique, des lacunes de la recherche et des implications pour les interventions futures dans le pays, en particulier dans la région d'Amhara, au nord-ouest de l'Éthiopie.