Mort cellulaire initiée par l'oxygène singulet : mise en évidence d'effets à longue portée
(Cell death initiated by singlet oxygen: highlighting long-range effects)

Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 22/10/2019 (communication intranet).
URL d'accès : http://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupver...

Auteur(s):  Moulet, Hélène
Date de soutenance : 05/02/2019
Éditeur(s) : Université Lille1 - Sciences et Technologies 

Langue : Français
Directeur(s) de thèse :  Courtade, Emmanuel ; Treizebré, Anthony ; Anquez, François
Laboratoire : Laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules (PhLAM)
Ecole doctorale : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq)

Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie
Discipline : Milieux dilués et optique fondamentale
Mots-clés : Sphéroïdes tumoraux
Oxygène actif
Espèces réactives de l'oxygène et de l'azote
Stress oxydatif
Mort cellulaire
Cellules humaines -- Microscopie

Résumé : L'oxygène singulet (1O2) , premier état électronique excité du dioxygène, est l'agent cytotoxique majeur en photo-thérapie dynamique. Nous avons utilisé l'activation optique directe du dioxygène pour faire un lien quantitatif entre taux de production d'1O2 et mort cellulaire. Dans des sphéroïdes tumoraux, qui reproduisent in vitro la géométrie des tumeurs, nous mettons en évidence de la mort cellulaire à longue portée qui ne peut être expliquée par l'action directe de 1O2 . Cette mort est due à de l' 1O2 produit au sein des sphéroïdes mais à l'extérieur des cellules. Nous avons mis en place une expérience qui nous permets de contrôler spatialement la production de 1O2 à l'extérieur des cellules. La mort cellulaire observée à longue portée dans ces expériences implique la présence d'espèces réactives de l'oxygène secondaires. Enfin, certaines modalités de mort sont privilégiées du point de vue thérapeutique pour, entre autres, limiter la réponse inflammatoire. Nous avons mis en place une expérience in vitro qui nous permet d'observer différentes modalités de mort en fonction du taux de production de 1O2 et de la durée d'exposition.


Résumé (anglais) : Singlet oxygen (1O2) is the first excited state of molecular oxygen. It is the major cytotoxic agent in photo-dynamic therapy. We use direct optical excitation of oxygen to quantitatively estimate 1O2 production rate in cells and to study its cytotoxic effects. In multicellular tumor spheroids, which mimic tumor geometry in vitro, we highlight long-range cell death that cannot be explained by singlet oxygen alone. This death is caused by 1O2 generated within spheroids but outside of the cells. We set up an experiment enabling spatial control of extra-cellular 1O2 production. The measured long-range cell death in these experiments implies the presence of secondary reactive oxygen species. Lastly, some cell death modalities are preferred from a treatment perspective, in order, for example, to limit inflammatory response. We set up an in vitro experiment that enabled us to observe different cell death modalities according to 1O2 production rates and exposure times.


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