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Institut des neurosciences de Grenoble

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Most widely held works by Institut des neurosciences de Grenoble
Stimulation, surveillance et algorithme de détection du noyau antérieur du thalamus dans le cadre d'un modèle d'épilepsie focale motrice chez le primate by Ariana Sherdil( )

1 edition published in 2017 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

It has been shown that the anterior nucleus of the thalamus (ANT) is involved in the mésio temporal lobe epilepsy (mTLE); but its role has not been described yet. This implication, in addition to its strategic position within the Papez circuit makes it a prime target for the deep brain stimulation (DBS). Many studies have then been led for twenty years in humans and animals, using many stimulation paradigms, and several conclusions, sometimes conflicting resulted. In order to stimulate the ANT in an adequate manner to obtain an effect on seizures, it is crucial to understand how the ANT is involved during mTLE. A reliable and representative animal model of the human pathology is needed to answer these questions. In the first part of this work, an on demand model of mTLE in the non-human primate (NHP) has been characterized. It has been shown in five NHPs that a penicillin (PNC) injection in the hippocampus (HPC) led to the occurrence of typical seizures during 4 to 5 hours. The onset and disappearance kinetic of ictal events doesn't vary between animals and experiments; in addition, the seizure frequency presents a stable plateau which could be useful to test new drugs or therapies. A hippocampic sclerosis supported by cellular adjustments has also been observed in the injected HPC). In a second part, we used this model of mTLE in order to identify the involvement type of the ANT (common passive relay or node within the primary epileptic circuit). To do so, we evaluated the effects of chemical and electrical neuromodulation of the ANT on the HPC ictal activity. We observed variation of the HPC baseline electric activity at a specific stimulation frequency of the ANT. Then we found out that this stimulation frequency led to a significate improvement of the number of seizures and of the total time spent in seizure. Then, we tried to identify using coherence analysis between activities recorded in the ANT and the HPC some electrophysiological biomarkers to prevent a good efficacy of the DBS. This approach could then lead to solutions which could offer a smarter and better suited stimulation to the patients
Identification de nouveaux déterminants moléculaires de l'interaction du récepteur des dihydropyridines avec le récepteur à la ryanodine by Hicham Bichraoui( )

1 edition published in 2010 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Développement d'un nouveau modèle orthotopique de glioblastome humain chez la souris by Feriel Tiar( )

1 edition published in 2013 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Le glioblastome représente le sous-type de tumeur cérébrale le plus fréquent et le plus agressif. Malgré une meilleure compréhension de la maladie ainsi que l'émergence de nouvelles cibles, voire de nouveaux outils thérapeutiques, son pronostic reste inchangé. En effet, l'échec de l'extrapolation des résultats vers la clinique met en exergue la nature complexe de la maladie et la dimension décisive des modèles animaux adéquats et prédictifs dans l'étude des nouvelles thérapies. Et pour cause, un modèle animal idéal doit pouvoir reproduire les caractéristiques histo-pahologiques, génétiques et diagnostics de la pathologie humaine. Il doit avoir également une survie suffisante pour permettre la mise en place et l'évaluation de nouveaux traitements. Au cours de ce travail, nous avons développé un nouveau modèle de tumeur orthotopique chez la souris à partir de cellules de glioblastome humain cultivées en neurosphères. D'une façon similaire aux protocoles cliniques de neuro-imagerie, les techniques classiques d'IRM et les critères radiographiques ont été utilisés afin d'étudier la croissance tumorale de ce modèle ainsi que l'évaluation de sa réponse au traitement à base de temozolomide. Les observations par imagerie ont été complétées et/ou confirmées par examen histologique ainsi que par l'étude du transcriptome. Comme en clinique, ce nouveau modèle orthotopique présente une tumeur invasive et nécrotique, une résistance au temozolomide ainsi que des signatures moléculaires associées aux observations histologiques. De plus, ce modèle tumoral est caractérisé par une dynamique de signalisation promouvant l'invasion, la migration et la résistance à l'apoptose à l'origine de sa survie post-thérapeutique. Ainsi, ce modèle préclinique mime, au plus près, les caractéristiques de la pathologie humaine avec une médiane de survie des animaux de 82 jours, ce qui le rend pertinent pour l'évaluation préclinique des nouvelles stratégies thérapeutiques
Analyse par graphes de la connectivité fonctionnelle de repos par IRM : vers de nouveaux biomarqueurs de la récupération fonctionnelle dans l'AVC by Maite Termenon Conde( )

1 edition published in 2016 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'auteur n'a pas fourni de résumé en français
Etude de la maurocalcine comme peptide de pénétration cellulaire by Cathy Poillot( )

1 edition published in 2011 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Maurocalcine (MCa) is a 33 mer toxin initially identified from a tunisian scorpion venom, scorpio maurus palmatus. This peptide initially triggered our interest for its pharmacological activity on Ryanodine Receptor type 1 (RyR1) of skeletal muscles. In studying how this toxin reaches the intracellular RyR1, it has been shown that MCa could be placed in the growing family of cell penetrating peptides. Since the discovery that MCa can act as a transport agent for the intracellular delivery of fluorescent streptavidine, data have accumulated to illustrate the amazing biotechnological properties of this toxin. Several new analogs have been produced that keep cell penetration properties and lose pharmacological activity of the native molecule. This is the case for a linear analog of MCa synthesized by replacing internal cysteine residues by aminobutyric acid, or by the synthesis of a MCa analog with all its amino acid in D conformation. MCa proved efficient for the intracellular delivery of nanoparticles leading to a myriad of hi-tech applications. Finally, MCa has been grafted on an anti-tumor agent, doxorubicin, to made chemo-resistant tumor cells chemo-sensitive. So it seems that MCa begins its career as a biotechnological tool, and that this toxin will be helpful to see the light on the mechanistic aspects of RyR function
Impact de tau et ses formes pathologiques sur l'organisation des réseaux microtubulaires by Eléa Prezel( )

1 edition published in 2017 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Microtubules are key components of the eukaryotic cytoskeleton and are involved in major cellular events. They undergo constant remodeling through alternative cycles of growth and shrinkage of their extremities, a behavior known as dynamic instability. Microtubules are particularly abundant in neurons; they are organized into bundles within axons and dendrites to maintain the polarized shape of these highly specialized cells and to allow cargo transport. Numerous factors regulate the plasticity of the microtubule network in neurons. Among them, tau is a neuro-specific microtubule-associated protein (MAP). Tau is a major microtubule bundler also known to stabilize microtubules by promoting their growth and inhibiting their shrinkage. Although the interaction of tau with microtubules has been widely studied, the mechanisms by which this protein controls the spatial organization of microtubules remain elusive. To address this question, we reconstitute in vitro microtubule self-organization in presence of various tau isoforms, fragments and mutants. We find that the ability of tau to induce stable microtubule bundles depends on two conserved hexapeptides in tau's microtubule-binding domain and is modulated by tau's projection domain. Furthermore, our data demonstrate that site-specific phosphorylation of tau inhibits either microtubule bundling or stabilization generating alternative networks composed of stable single or dynamic bundled microtubules. We also show that some disease-related mutations closed to the hexapeptides strikingly enhance the capacity of tau to form bundles of highly dynamic microtubules. Finally, cryo-EM experiments indicate that tau proteins induce microtubule lattice defects known to soften microtubules, a primary structural change allowing microtubule-bending deformation during bundling. Overall, our results highlight novel phospho-dependent mechanisms by which tau regulates microtubule network organization. This work also reveals how abnormal modifications of tau, such as abnormal phosphorylation or mutations found in Alzheimer's disease and related dementia, might alter cytoskeleton organization during neurodegeneration
Modélisation de l'organisation fonctionnelle de la lecture chez le sujet sain : Etude en EEG-HR par reconstruction de sources et modèles causaux dynamiques. Applications aux patients épileptiques by Gaëtan Yvert( )

1 edition published in 2012 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Writing and then a fortiori reading is a too recent invention for evolution to develop a specialized neuronal substrate sustaining the visual word form recognition. Thereby functional region underlying reading process rest on cortical area dedicate to language and visual recognition of objects. However, complete identification of a word requires beyond the orthographic decryption, phonological decoding and semantic recovery. Numerous neuroimaging studies and in particular with fMRI have tried to localize the functional regions sustaining these different cognitive processes. Nonetheless, the weak temporal resolution of fMRI do not allowed revealing the dynamic of integration within the reading network. Electrophysiological recording as EEG permit to show the neuronal dynamic thanks to its excellent temporal resolution. However, localization of the cortical area having generate the scalp electrical field is a complex methodological issue. Since a decade, numerous breakthroughs in methodology allow not only to localize functional region but also the temporal dynamic of their interaction. Moreover, from a localisationnist point of view, current research have adopted an hodotopic vision supposing that the function of a region is more depend of its connectivity with the other region of the network than of its precise location. New methodologies as dynamic causal modeling permit to show the network structure and its dynamic integration. The goal of this thesis has been to use latest methodological development to reveal not only the network of the word recognition, but also to propose a functional model of the integration of the visual stimuli within this network. In particular, we have shown the importance of feedback connection on bottom up processing in word recognition as it has been shown for objects recognition. In addition, we have applied those methodologies to epileptic patients to reveal the influence of a left temporal lesion on the functional reorganization of the reading network
Arthrogryposes multiples congénitales neuromusculaires : Identification d'un nouveau gène, ECEL1, et recherche des mécanismes physiopathologiques liés au complexe de relâchement de calcium by Klaus Dieterich( )

1 edition published in 2013 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les arthrogryposes multiples congénitales (AMC), limitations articulaires multiples survenant au cours du développement et présentes à la naissance, sont un ensemble hétérogène de maladies dont le dénominateur commun est une diminution des mouvements fœtaux. Dans la majorité des cas, l'AMC est liée à un mécanisme impliquant le système neuromusculaire. Les causes sont dans un grand nombre de cas d'origine génétique. La connaissance de cette cause permet de proposer un conseil génétique avec une évaluation précise du risque de récurrence et éventuellement un diagnostic anténatal. La connaissance du mécanisme sous-jacent participe à l'évaluation du pronostic et permet d'élargir les connaissances sur la mise en place du système neuromusculaire. Mes travaux de thèse ont porté sur ces deux aspects. Dans un premier temps, j'ai étudié l'expression du récepteur de la ryanodine RyR1 dans le muscle squelettique fœtal humain. Les mutations de RYR1 sont responsables de myopathies congénitales. Dans les formes sévères précoces, une AMC peut être occasionnellement associée. L'expression de RyR1 est détectée dès 14 semaines d'aménorrhée dans le muscle fœtal humain. Ce résultat confirme l'expression précoce de RyR1 chez l'homme et permet d'expliquer la possibilité de limitations articulaires. Dans un second temps, j'ai étudié une famille consanguine avec trois enfants atteints d'arthrogrypose distale à la recherche de la cause génétique sous-jacente. L'analyse pangénomique m'a permis de lier pour la première fois le gène ECEL1, codant une endopeptidase, à une pathologie humaine. La recherche de mutations d'ECEL1 dans une cohorte de 20 patients a permis d'identifier cinq autres familles. Toutes les mutations sont transmises sur un mode autosomique récessif et conduisent à une perte de fonction de la protéine. L'ensemble des patients présentent un phénotype clinique et IRM semblable et distinct des autres tableaux d'arthrogrypose distale. Au total, ces travaux confirment l'expression précoce de RyR1 chez l'homme et identifient le gène ECEL1 comme une cause récurrente d'un type particulier d'arthrogrypose distale autosomique récessive
Mécanismes physiopathologiques des comportements impulsifs associés à la maladie de Parkinson : approches expérimentales chez le rat by Robin Magnard( )

1 edition published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Beyond motor symptoms, Parkinson's disease (PD) is also characterized by a plethora of neuropsychiatric deficits, ranging from apathy and depression to Impulse control disorders (ICDs). ICDs represent a complex group of behavioral addictions including gambling disorders, hypersexuality and compulsive shopping, displayed by 10 to 14% of PD patients under dopamine replacement therapies, whose quality of life is greatly diminished. Importantly, cognitive impulsivity reflecting in particular, an inability to tolerate delays to reinforcements, appears as a core symptom of ICDs. Indeed, recent evidence suggested that this kind of impulsivity would be exacerbated in PD and under treatment by dopaminergic D2/3 receptor agonists. However, the mechanisms underlying ICDs in PD remain unknown and the respective contribution of dopamine lesion and treatment, combined with factors of vulnerability, remain to be determined. Moreover, waiting impulsivity, another form of behavioral inhibition which may lead to compulsive behaviors, has been poorly investigated in the framework of ICDs.In this thesis project, using a lesional rodent model of non-motor symptoms of PD, we addressed the question of whether denervation of the dopaminergic nigrostriatal system would promote the development of impulsivity when combined with dopamine agonist treatments. Rats were bilaterally injected in the SNc with the neurotoxin 6-OHDA to induce selective and partial denervation of the dorsal striatum. We then treated them with the dopamine D2/3 receptor agonist, pramipexole, a medication known to favor the development of ICDs in PD patients. Two different tasks were used to measure cognitive and motor impulsivity: the delay discounting task (DDT) and the 5-choice serial reaction time task (5-CSRTT) respectively. In the former, rats have to press a lever and choose between a smaller, but immediate reward and a larger, but delayed reward. For the latter, they have to wait for a stimulus light to come on. In the DDT, chronic administration of pramipexole treatment only increased impulsive choices in non-lesioned rats. Indeed, the dopaminergic lesion by itself, or in adjunction with the treatment, did not increase impulsivity. In the 5-CSRTT, pramipexole progressively increased premature responses, reflecting a pro-impulsive effect when the inter-trial interval is constant. However, when the interval was increased, pramipexole reduced the premature responses, exhibiting an anti-impulsive effect. Interestingly, this modulation of motor impulsivity was only observed in rats with a high level of impulsivity, suggesting that an impulsive endophenotype might be an important factor of vulnerability to the iatrogenic effects of pramipexole.The effect of this treatment was then investigated at a cellular level. It promotes overexpression of the dopamine D2 receptor mRNA within the striatum, and seems to alter glutamatergic synaptic connectivity suggested by electron microscopy. Moreover, we showed that the mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) pathway is lastingly over-activated in the nucleus accumbens, as already observed in drug addictions. In an attempt to make a causal link between this pathway and the behavioral changes, we treated rats with pramipexole and rapamycine, a specific inhibitor of this pathway. Surprisingly, this combination accentuated impulsivity even more, whereas rapamycine by itself did not promote impulsivity. This effect may be explained by the complexity of the kinetics of activation and inhibition of mTORC1 pathway.Taken together, these results suggest that impulsivity in PD may be triggered by an iatrogenic effect of the dopaminergic pramipexole treatment through an abnormal activation of the mTORC1 pathway within the nucleus accumbens
<> by Anthony Bosson( )

1 edition published in 2016 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Optimisation de la thérapie par cellules souches par l'application d'un hydrogel injectable après un accident vasculaire cérébral : une étude histologique et par IRM by Ligia Simoes Braga Boisserand( )

1 edition published in 2016 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'accident vasculaire cérébral (AVC) représente une des plus importantes causes d'handicap acquis de l'adulte. A l'heure actuelle, après les premières heures de l'AVC, aucun traitement efficace en dehors de la rééducation n'est disponible, renforçant l'importance de la recherche des traitements alternatifs. La thérapie de reperfusion à la phase aigüe est conditionnée par une détection et une prise en charge très précoce. Pour cette raison, seulement environ 10% des patients peuvent en bénéficier. L'application des nouvelles techniques d'imagerie cérébrale peut être de grande utilité dans la compréhension des mécanismes de l'ischémie aiguë et l'identification des candidats potentiels à la reperfusion. Dans le cadre de notre première étude dans un modèle expérimental d'ischémie cérébrale chez le rat (par occlusion de l'artère cérébrale moyenne oACM), nous avons caractérisé les altérations micro-vasculaires, hémodynamiques et la saturation locale en oxygène (StO2) à la phase aigüe de l'AVC (dans la première heure) par IRM multiparamétrique. Les résultats de cette étude ont montré le potentiel de la cartographie par IRM de la StO2 dans la détection du cœur ischémique sans l'inclusion d'aucune zone potentiellement récupérable.Au-delà de la phase aigüe, le réel besoin de disposer de thérapies avec une fenêtre thérapeutique plus étendue s'impose. La thérapie cellulaire présente un potentiel dans le traitement de l'AVC. La thérapie cellulaire semble promouvoir une réduction du handicap après un AVC par des mécanismes de neuroprotection et de régénération du tissu cérébral. Malgré ces résultats encourageants, l'importante mort cellulaire quand les cellules exogènes sont administrées dans la cavité de l'infarctus doit être améliorée. Nous avons évalué un biomatériau hydrogel in vivo et son potentiel à protéger les cellules greffées à long terme. Dans notre étude pilote chez le rat sain, nous avons démontré que l'hydrogel à base d'acide hyaluronique (HA) HyStemTM-HP (Sigma-Aldrich, France) pouvait rester dans le tissu cérébral pendant 28 jours sans être dégradé, ce qui représente une protection potentielle pour des cellules greffées.La greffe intracérébrale de HA combinée à des cellules souches mésenchymateuses humaines (CSMh) issues de la moelle osseuse), 7 jours après l'oACM, a favorisé la survie cellulaire et a augmenté les marqueurs angiogéniques. Les cellules RECA1+ (marqueur des cellules endothéliales vasculaires) ont été augmentées. Les cellules Collagen-IV+ (membrane basale des vaisseaux) étaient également augmentées par le traitement. L'angiogenèse est un processus clé dans la récupération post-AVC. Malgré ces effets pro-angiogéniques bénéfiques, aucun des traitements (CSMh+HA ou CSMh seules) n'a permis une récupération fonctionnelle 3 semaines après l'injection (évaluation par deux test sensori-moteurs: échelle d'évaluation neurologique (mNSS) et test du retrait d'adhésif)
Mécanismes d'adressage et de rétention de la triadine à la triade au sein du muscle squelettique by Perrine Teyssier( )

1 edition published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Skeletal muscle is a complex tissue made up of many muscle cells. When a motor neuron in contact with muscle cells, emits an action potential, it propagates along the plasma membrane where it allows the activation of the calcium release complex (CRC), the massive calcium release of terminal cisternae of the sarcoplasmic reticulum (SR) in the cytosol, and thus muscle contraction. This mechanism, called excitation-contraction coupling, requires a specific site of contact between the plasma membrane and the RS, called the triad. More precisely, a triad is composed of an invagination of the plasma membrane, the T-tubule, flanked by two terminal cisternae of the SR. At the triads, the CRC is centered on two calcium channels, the Dihydropyridine Receptor (DHPR) and the Ryanodine Receptor (RyR1), very precisely located face to face in their respective membranes: the T-tubule membrane and the membrane of the SR. Thus, when the membrane is depolarized, the DHPR undergoes a conformational change allowing the opening of RyR1 channel and the release of the calcium. CRC also contains other triad-specific proteins such as calsequestrin or triadin, which have key roles in modulating calcium release. Initiation of contraction thus depends on the precise contact between the SR membranes and the T-tubule membranes and also the exclusive localization of the CRC proteins at the triads. Nevertheless, the mechanisms underlying the precise organization of CRC proteins to the triad remain unknown.During this work, we focused on triadin, a CRC protein that would anchor other CRC proteins through the different interactions it has with RyR1, with calsequestrin and also with microtubules. We studied the mechanisms of trafficking and retention of triadin during muscle differentiation. To do this, the dynamics of triadin was explored by microscopy techniques and by reintroducing, using lentivirus, fluorescent triadin chimeras into differentiated muscle cells.Firstly, the study of CRC proteins targeting and retention in the triad revealed that triadin would take a vesicular pathway to exit the reticulum and reach the triads. This vesicular trafficking pathway would use the microtubule cytoskeleton and in particular the molecular motors and could be a pathway specific to skeletal muscle. In a second step and in later stages of differentiation, triadin would diffuse into SR membranes followed by its accumulation at the triads. Both mechanisms, diffusion and vesicular trafficking, could, however, coexist in a muscle cell. In all cases, once the triad is reached, triadin would be retained thanks to its transmembrane domain. Moreover, I also had the opportunity to take part in a project on the involvement of the MAP6 protein in muscle function. This project has shown that MAP6 is present in skeletal muscle and that its absence leads to muscle weakness associated with a decrease in calcium releases, as well as an impairment of the microtubule network and the organization of SR
Rôle de CHMP2B et du complexe ESCRT-III dans le remodelage dans membranes cellulaires : cas des épines dendritiques by Romain Chassefeyre( )

1 edition published in 2013 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

CHMP2B est une sous-unité du complexe ESCRT-III, un complexe cytosolique très conservé, responsable du remodelage des membranes biologique, dans divers processus cellulaires. Des mutations de CHMP2B sont associées à une forme familiale de démence frontotemporale. Une étude précédente a mis en évidence que les mutants pathogènes de CHMP2B altèrent la morphologie des épines dendritiques, un phénomène potentiellement à l'origine de la maladie. Ce travail de recherche a pour objectif de décrire le rôle de CHMP2B, et du complexe ESCRT-III, dans la structure et le fonctionnement des épines dendritiques. Dans des lignées cellulaires, nous avons démontré que CHMP2B a la propriété de s'associer préférentiellement à la membrane plasmique, de se polymériser en filaments hélicoïdaux et de former de longs et fins tubes membranaires. Ce résultat indique que CHMP2B est directement impliqué dans le remodelage de la membrane plasmique. Dans les neurones, CHMP2B se concentre dans des régions sous-membranaires proches de la PSD. Une analyse biochimique a montré que CHMP2B et CHMP4B sont associées à d'autres sous-unités, pour former un complexe ESCRT-III postsynaptique particulièrement stable. Nous avons identifié par spectrométrie de masse que ce complexe interagit également avec des protéines d'échafaudage postsynaptiques et des protéines de remodelage du cytosquelette d'actine. La déplétion de CHMP2B par RNAi, dans des neurones en culture, affecte la complexité de l'arborisation dendritique, la morphologie des épines dendritiques et empêche le gonflement des épines associé à la LTP. Des expériences de récupération, avec des mutants pontuels, indiquent que le rôle de CHMP2B dans le maintien de l'arborisation dendritique est dépendant à la fois de de son association avec ESCRT-III et la bicouche phospholipidique. Nous proposons une nouvelle fonctionnalité pour un complexe ESCRT-III contenant CHMP2B, dans les processus de remodelage de la membrane postsynaptique associés à la maturation et à la plasticité des épines dendritiques
Biodistribution d'un agent de contraste iodé et impacts dosimétriques : étude pour la radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron by Layal Obeid( )

1 edition published in 2014 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Le traitement des gliomes de haut grade représente un réel défi médical. Les techniques de thérapies actuelles sont principalement à visée palliative et leur efficacité est limitée. De nombreuses stratégies thérapeutiques sont explorées pour trouver un traitement curatif. La radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron (SSRT) est une technique innovante dont le principe repose sur l'accumulation sélective d'un élément lourd (Z élevé) dans la tumeur, suivie d'une irradiation stéréotaxique avec un faisceau monochromatique de rayons X, de faible énergie (50-100 keV), issus d'une source synchrotron. Une augmentation de la dose déposée localement dans la tumeur est obtenue grâce au renforcement de l'effet photoélectrique dans ces conditions. Cette thèse s'inscrit dans le cadre des essais cliniques de phase I et II de la SSRT menés sur des métastases cérébrales, au synchrotron européen à Grenoble. Une injection systémique d'un agent de contraste iodé et un faisceau synchrotron de 80 keV sont utilisés lors de ces essais. L'efficacité de la SSRT repose directement sur la concentration de l'agent de contraste iodé accumulé dans la tumeur, sa stabilité au cours du temps et sa reproductibilité chez le même patient. L'objectif principal de ce travail a été d'évaluer et de modéliser les concentrations d'iode moyennes atteintes dans des métastases cérébrales, d'une part, et d'appréhender les impacts dosimétriques, engendrés par les variations spatiales et temporelles de ces concentrations sur le traitement des patients, d'autre part. Un protocole d'imagerie scanner a été conçu spécifiquement pour cette étude afin de permettre le suivi, temporel et spatial, des concentrations d'iode et l'extraction des paramètres de perfusion cérébrale dans une métastase cérébrale. Une méthodologie d'analyse expérimentale et une modélisation théorique de la bio-distribution d'iode dans des métastases cérébrales ont été développées. Un modèle mathématique reliant les concentrations d'iode aux paramètres de perfusion a été établi, dans le but de prédire les concentrations d'iode chez chaque patient et de réduire la durée du protocole de suivi. La reproductibilité de la prise de contraste a été caractérisée chez des patients à dix jours d'intervalle. Les impacts dosimétriques des écarts de concentrations d'iode observés sur les plans de traitement en SSRT ont été analysés. Ces derniers ont été comparés aux plans de traitement obtenus avec différentes techniques de pointe en radiothérapie afin d'évaluer les performances dosimétriques de la SSRT
Etude des atteintes morphofonctionnelles des synapses excitatrices dans la maladie d'Alzheimer : implication de la voie Cofiline-dépendante by Marc Dollmeyer( )

1 edition published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Rôle de la huntingtine dans le muscle by Brice Poreau( )

1 edition published in 2017 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La maladie de Huntington (HD) est une pathologie génétique multisystémique neurodégénérative rare caractérisée par des atteintes motrices, cognitives et psychiatriques. Elle est due à une augmentation de la répétition de triplet CAG dans l'exon 1 du gène HTT, dont la taille normale est de 6 à 35 répétitions. Cette expansion de triplets conduit à la présence d'une répétition de glutamine de taille anormale dans l'extrémité N-terminale de la protéine huntingtine (HTT). Les conséquences de la mutation sont d'une part la diminution de l'expression de la protéine non mutée et d'autre part l'expression d'une protéine mutée. L'une des fonctions de la HTT est le transport intracellulaire de vésicules le long des microtubules dans les neurones. Par ailleurs, une phénocopie : Huntington disease like 2 maladie ayant un phénotype similaire, est due à une perte de fonction de la junctophilin-3 ayant pour rôle l'établissement de points de contact entre la membrane plasmique et le reticulum endoplasmique au niveau neuronal. Les présents travaux visent à découvrir les mécanismes au sein desquels la HTT est impliquée dans un modèle différent de la cellule neuronale : la cellule musculaire. En effet, les points de contact nommées triades sont le cœur du couplage excitation-contraction. Les travaux ont permis de montrer, après avoir créé des modèles cellulaires et in vivo avec baisse d'expression de la protéine, un défaut de la fonction musculaire au niveau cellulaire comme au niveau physiologique. Les relâchements calciques sont altérés. La force est diminuée. De plus, ces altérations de fonctionnement sont corrélées à une baisse d'expression des principaux récepteurs de la triade. Enfin, une fraction exogène de la partie N-terminale de la protéine non mutée restaure les défauts calciques observés. La huntingtine a donc un rôle prépondérant dans la fonction princeps du muscle : la contraction
Rôle d'Alix dans l'endocytose au niveau des boutons pré-synaptiques by Kwangil Chi( )

1 edition published in 2019 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Neurotransmission involves the fusion of synaptic vesicles (SVs) to the presynaptic membrane to release neurotransmitters that will bind receptors on the postsynaptic neuron. The number of SVs in central nerve terminals is limited, necessitating a set of reliable mechanisms to regenerate SVs. Among such mechanisms are clathrin-mediated endocytosis, ultrafast endocytosis and activity-dependent bulk endocytosis (ADBE), where the latter two are clathrin-independent. The present study reveals that the depletion of Alix (ALG-2 interacting protein-X) leads to morphological and functional changes of synapses that indicate defective SV recycling. Our recent finding that Alix and its major partner, endophilin-A, is crucial for clathrin-independent endocytosis in fibroblasts, led us to hypothesise that Alix may have such a role at the presynapse. The present study has allowed us to demonstrate that Alix concentrates at presynaptic boutons during intense stimulation. Using mutant forms of Alix, we demonstrate that this recruitment of Alix is depends on the ability of Alix to interact with the calcium binding protein, ALG-2. Endophilin-A is also recruited to presynaptic boutons and this recruitment is dependent on its capacity to interact with Alix. It is then revealed that the lack of Alix in neurons leads to impaired ADBE, suggesting the importance of Alix in ADBE. Such a role of Alix depends on its ability to interact with ALG-2 and endophilin since the impairment of ADBE was reversed upon rescuing the expression of wild-type Alix, but not with Alix mutants unable interact with ALG-2 or endophilin-A.The findings of this study demonstrate that Alix is important for clathrin-independent endocytosis at synapses, a process necessary for the recycling of synaptic vesicles during normal neuronal activity
Planification de traitement en radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron. Développement et validation d'un module de calcul de dose par simulations Monte Carlo by Mathias Vautrin( )

1 edition published in 2011 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La radiothérapie stéréotaxique par rayonnement synchrotron (SSRT) est une technique innovante utilisant un faisceau synchrotron de rayons X monochromatiques entre 50 et 100 keV. Une augmentation de dose par prise de contraste est obtenue localement par effet photoélectrique sur unélément lourd injecté dans le volume cible (tumeur cérébrale). Des essais cliniques de SSRT sont encours de préparation à l'ESRF (établissement européen de rayonnement synchrotron). Un systèmede planification de traitement (TPS) est nécessaire pour le calcul de l'énergie déposée au patient(dose) pendant le traitement. Une version dédiée du TPS ISOgray a donc été développée. Ce travaildécrit l'adaptation du TPS réalisée, particulièrement au niveau du module de simulation virtuelleet de dosimétrie. Pour un calcul de dose, le TPS utilise une simulation Monte Carlo spécifique desphotons polarisés et de basse énergie. Les simulations sont réalisées depuis la source synchrotron,à travers toute la géométrie de la ligne de lumière modélisée et dans le patient. Pour ce calcul, desmatériaux spécifiques ont été notamment ajoutés pour la modélisation voxélisée du patient, afin deprendre en compte la présence d'iode dans certains tissus. Le processus de calcul Monte Carlo a étéoptimisé en vitesse et précision. De plus, un calcul des doses absolues et des temps d'irradiation,particulier à la SSRT, a été ajouté au TPS. Grâce à des mesures de rendements, profils de dose, etdoses absolues, réalisées à l'ESRF en cuve à eau et en fantôme solide avec ou sans couche d'os, lecalcul de dose du TPS a été validé pour la SSRT
Central auditory pathways study using Magnetic Resonance Imaging by Arnaud Attyé( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Sensorineural hearing loss (SNHL) is a common functional disorder in humans. Besides clinical investigations, magnetic resonance imaging (MRI) is the modality of choice to explore the central auditory pathways. Indeed, new MRI sequences and postprocessing methods have revolutionized our understanding of inner ear and brain disorders.The inner ear is the organ of sound detection and balance. Within the inner ear, there are two distinct compartments filled with endolymph and perilymph.The accumulation of endolymph fluid is called “endolymphatic hydrops”. Endolymphatic hydrops may occur as a consequence of a variety of disorders, including Meniere's Disease, immune-mediated diseases or internal auditory canal tumors.Previous classification for grading the amount of endolymph liquid using MRI has proposed a global semi-quantitative evaluation, without distinguishing the utricle from the saccule, whose biomechanical properties are different in terms of compliance.This work had two main objectives: 1°) to better characterize the role of endolymphatic hydrops in SNHL occurrence; 2°) to study secondary auditory pathways alterations.Part 1: Understanding the role and pathophysiology of endolymphatic hydrops in SNHL occurrence.Endolymphatic hydrops can be identified using MRI, acquired 4-6-hours after injection of contrast media. This work has demonstrated the feasibility and improved this technique in a clinical setting.Using optimized morphological sequences, we were able to illustrate inner ear microanatomy based on temporal bone dissection, and to distinguish the saccule and the utricle.In accordance with a multi-compartmental model, we observed that the saccular hydrops was a specific biomarker of low-tone SNHL in the context of typical or atypical forms of Meniere's Disease. In addition, utricular hydrops was linked to the degree of hearing loss in patients with schwannomas. We raise the hypothesis that both saccule and utricle compartment play the role of a buffer in endolymph reabsorption. When their compliance is overstretched, inner ear endolymph regulation fails, subsequently leading to cochlear lesions such as loss of the shorter stereocilia of the hair cells, as suggested by experimental animal modelsThus, we were able to prove the high prevalence of endolymphatic hydrops in patients with SNHL.Part 2: Development of new imaging biomarkers to study the central auditory pathways.Diffusion-Weighted Imaging play a crucial role because it can help to assess the intracellular compartment by displaying the Brownian movements of water molecules. In the context of cochlear lesions, anterograde axonal degeneration has only been demonstrated in animal models. In the context of retrocochlear lesions, no MRI sequences have previously showed efficiency in distinguishing the cochlear from the facial nerve. This is crucial for safe surgery procedure.We have designed optimized postprocessing tools to explore SNHL patients with High-Angular Resolution DWI acquisition. We have included in the clinical setting software tools for B0 and B1 bias field artifacts' correction, Denoising process, Gibbs artifacts' correction, Susceptibility and Eddy Current artifacts management.The ultimate goal was to properly study the Fiber Orientation Distribution (FOD) along the auditory pathways in case-controlled studies, using top-of-the-art methods of fixels analysis and a newly developed toolbox with Machine Learning analysis of the Diffusion signal.We have studied reproducibility of these two methods on Multi-Shell Diffusion gradient scheme by test-retest procedure. We have then used the fixel method to seek for auditory pathways alterations in Meniere's Disease and Machine Learning automatic analyses to extract Inner Auditory Canal cranial nerves.Thus, we have developed a new method for cranial nerves' tractography using FOD spectral clustering, efficient in terms of computer requirement and in tumor condition
Etude du rôle de la protéine Alix dans l'endocytose by Vincent Mercier( )

1 edition published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'endocytose est le processus qui permet l'entrée, dans la cellule, de portions de la membraneplasmique ainsi que du milieu extracellulaire et des substances qu'il contient. Ces dernièresannées, plusieurs mécanismes d'endocytose ont été identifiés, mais la voie médiée par la clathrine(CME) reste la mieux caractérisée à l'heure actuelle. Au cours de ce travail, nous nous sommesintéressés à Alix, une protéine adaptatrice qui s'associe avec de nombreux partenaires de la voieendolysosomale mais dont le rôle dans l'endocytose reste encore peu connu. Ce travail derecherche a pour objectif de mieux comprendre le rôle d'Alix dans l'endocytose, grâcenotamment à l'utilisation de fibroblastes embryonnaires de souris (MEF) ko pour laprotéines Alix. Au cours de ce travail, nous avons montré que l'endocytose indépendante de laclathrine (CIE) est inhibée dans les cellules ko Alix, alors que la CME demeure intacte. En effet,l'internalisation de plusieurs cargos empruntant la CIE est affectée par la déplétion d'Alix alorsque des cargos entrant par CME sont endocytés normalement dans les cellules ko Alix. La CIEpeut être restaurée par l'expression d'Alix sauvage dans les MEF ko Alix, mais pas par un mutantd'Alix incapable d'interagir avec les endophilines A, protéines qui ont récemment été décritescomme contrôlant une voie CIE. De plus, la déplétion de l'endophiline A2 dans les MEF ko Alixn'a aucun effet sur la CIE. Nos résultats indiquent donc qu'Alix et les endophilines A agissent deconcert dans le contrôle de la CIE. Enfin, en accord avec une inhibition de la CIE, nous montronsque la migration des MEF ko Alix (qui dépend notamment de la CIE de l'intégrine ß1) estralentie et que la signalisation induite par l'IL2R, un cargo CIE, est perturbée. Ces donnéesdémontrent donc pour la première fois que la protéine Alix, en partenariat avec les endophilines,contrôle spécifiquement la CIE et que l'inhibition de cette fonction d'Alix affecte la physiologiecellulaire
 
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Institut des neurosciences (Grenoble)

U836

UMR_S 836

UMR_S836

Unité mixte de recherche INSERM 836

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