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Prolactine. --- Hypophyse. --- Glande mammaire.

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Le diabète est une maladie incurable qui touche 8,5% de la population mondiale. Cette pathologie est caractérisée par un dysfonctionnement de la régulation de la glycémie, dont les principaux acteurs sont les cellules endocrines pancréatiques α et β, et par une diminution, voire perte totale, des cellules β productrices d’insuline. Un des traitements palliatifs consiste en des injections quotidiennes de l’insuline. Une autre technique consiste à greffer des cellules β prélevées sur des cadavres. Cette technique est néanmoins limitée par le manque de donneurs. Une alternative thérapeutique intéressante consiste à produire des cellules β in vivo en stimulant leur régénération à partir d’autres types cellulaires. Cet aspect est principalement étudié en modèle murin. Cependant, les mammifères ont une capacité de régénération limitée, ce qui complique ces études.
Au contraire des mammifères, le poisson-zèbre a un grand potentiel de régénération de ses tissus, y compris les cellules β pancréatiques. Une étude réalisée au laboratoire chez le poisson-zèbre adulte a mis en évidence que les cellules β régénérées proviennent des canaux pancréatiques. Le transcriptome des cellules canalaires en condition de régénération a permis de mettre en avant plusieurs gènes candidats, comme le facteur de transcription pro-endocrine Ascl1b ainsi que plusieurs voies de signalisation qui sont spécifiquement modulées dans ces cellules.
Les objectifs de ce mémoire étaient d’investiguer les mécanismes moléculaires de la régénération des cellules β à partir des canaux pancréatiques et, plus particulièrement, de déterminer si les voies de signalisation candidates, identifiées par analyses transcriptomiques, ainsi que ascl1b sont impliqués dans ce phénomène. Les adultes se prêtant peu aux tests fonctionnels envisagés, nous avons décidé d’utiliser des larves mais en gardant des conditions proches de l’adulte.
Nous avons alors mis au point une plateforme expérimentale permettant des ablations robustes et reproductibles des cellules β chez des larves de 7 jours à l’aide du système nitroréductase et d’un composé nitroaromatique comme pro-drogue. Nous avons déterminé que la dynamique et les caractéristiques de la régénération chez la larve à ce stade et chez l’adulte sont similaires, mettant en évidence que notre modèle est adéquat pour les tests fonctionnels envisagés basés sur des données obtenues chez l’adulte.
En modulant des voies de signalisation candidates avec des composés pharmacologiques, nous avons montré que l’inhibition de la calcineurine promeut la régénération des cellules β secondaires à partir des canaux pancréatiques. En outre, par la caractérisation du mutant asc1b, nous avons montré que ce dernier est un acteur clé de la différenciation des cellules β à partir des canaux et de la régénération.
Ces résultats jettent de nouvelles bases des mécanismes de la régénération des cellules β chez le poisson-zèbre. Les recherches futures exploreront plus en avant le rôle de la calcineurine et d’autres voies de signalisation dans ce processus et devront également explorer ces voies dans des modèles de diabète chez les mammifères.

Sciences du vivant > Anatomie (cytologie, histologie, embryologie...) & physiologie

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Le diabète est une maladie caractérisée par une hyperglycémie chronique. Il se développe lors d’un dysfonctionnement de la fonction endocrine du pancréas. Le traitement de premier choix consiste en des injections quotidiennes d’insuline exogène. Néanmoins la recherche se porte sur d’autres perspectives thérapeutiques, notamment la régénération des cellules β pancréatiques à partir des progéniteurs canalaires. La source de régénération cellulaires chez les mammifères restent controversée due à leur capacité de régénération limitée. Le laboratoire utilise le poisson-zèbre comme modèle animal. En effet il possède la capacité de régénérer ses cellules β après leur ablation. De plus l’origine canalaire des cellules β régénérées est clairement établie chez ce modèle. Il a été récemment montré au laboratoire que les voies de signalisations de la Calcineurine et de p53 étaient impliqués dans le processus de régénération des cellules β à partir de progéniteurs canalaires. Les objectifs de ce mémoire étaient d’étudier l’effet de la modulation des voies Calcineurine et p53 dans la régénération canalaire précoce et des cellules β à des stades plus tardifs. Notre étude sur l’influence de Calcineurine sur la prolifération des cellules canalaires a permis de montrer que son inhibition entraîne une augmentation de celle-ci pendant les stades précoces de la réponse régénérative. Nous avons émis l’hypothèse que Calcineurine réprime leur prolifération pendant les stades précoces. De plus nous avons mis au point un protocole d’IHC fluorescente afin de pouvoir étudier la prolifération des cellules canalaires en utilisant d’autres marqueurs de cycle cellulaire comme PCNA. Nous avons également étudier l’effet de la modulation de la voie Calcineurine sur la réponse régénérative canalaires à des stades plus tardifs en utilisant un outil transgénique permettant sa surexpression. Nos résultats ont montré que son activation abolit la réponse régénérative canalaire à des stades plus tardifs. Nous avons également étudié l’effet de l’inhibition de Calcineurine sur d’autres cellules endocrines comme les cellules α. Nous avons observé que l’inhibition de Calcineurine par cyclosporine A n’a pas d’effet sur la réponse régénérative de ces cellules. Outre Calcineurine, l’autre voie candidate dans le cycle cellulaire, p53 a été étudiée. Il avait été démontré précédemment au laboratoire l’effet de l’inhibition de p53 sur la formation des cellules β. Nous avons alors confirmé que son inhibition entraîne la perte de la réponse régénérative des cellules β. Ces résutats ont confirmé le rôle de Calcineurine dans la réponse régénérative canalaire des cellules. Les recherches futures utiliseront d'autres marqueurs de cycles cellulaires afin de valider nos données et d'étudier plus en profondeur les autres cellules endocrines.

Sciences du vivant > Biochimie, biophysique & biologie moléculaire