La sécheresse oculaire est une maladie multifactorielle invalidante affectant la qualité de vie des patients. Elle constitue un réel problème de santé publique du fait sa prévalence élevée chez les personnes âgées. Les étiologies et les facteurs de risque nombreux de cette pathologie déclenchent une succession de conséquences créant un cercle vicieux autoentretenu où l’instabilité du film lacrymal et l’hyperosmolarité jouent un rôle central. L’intégrité de la surface oculaire est un élément déterminant qui influence l’impact de l’hyperosmolarité directement au niveau des cellules épithéliales conjonctivales. Le chlorure de benzalkonium (BAK), principal conservateur des collyres, altère l’intégrité du film lacrymal provoquant une sécheresse oculaire chez les patients. Le but de notre travail était au travers de la mise au point d’un modèle de sécheresse oculaire in vitro, de comprendre la part respective et combinée des effets du xénobiotique et de la composante physiopathologique sur le comportement des cellules conjonctivales. L’hyperosmolarité et le BAK entrainent tous les deux, et à des niveaux d’intensité différents, des réponses cytotoxiques avec induction de stress oxydant, de conditions pro-inflammatoires (chimiokine CCL2, expression de HLA DR) et d’apoptose sur les cellules conjonctivales. L’adjonction de BAK à ces conditions potentialise les effets délétères déjà mis en évidence avec l’hyperosmolarité seule. Ce travail montre pour la première fois au niveau de la surface oculaire les effets potentialisateurs d’un toxique en conditions physiopathologiques. Ce modèle hyperosmolaire de sécheresse oculaire représente un nouvel outil pour analyser la toxicité de facteurs de risque environnementaux ou iatrogènes de manière fiable et reproductible. / Dry eye is a multifactorial disease affecting patients’ quality of life and currently constitutes a public health problem because of its high prevalence in elderly people. The etiologies and risk factors of this disease induce a series of consequences creating a self-perpetuating vicious cycle where tear film instability and hyperosmolarity play a central role. The integrity of the ocular surface is a determining factor that influences the impact of hyperosmolarity directly at the level of conjunctival epithelial cells. Benzalkonium chloride (BAK), the mainly used eye drop preservative, alters tear film integrity and may induce or favor dry eye. The purpose of this study was, besides developing an in vitro dry eye model, to describe the respective and combined effects of the xenobiotics and the pathophysiological component on the conjunctival cell behavior. Hyperosmolarity and BAK, although at different intensity levels, both induce cytotoxic responses with oxidative stress, proinflammatory responses (CCL2 chemokine, expression of HLA-DR) and apoptosis in conjunctival cells. The addition of BAK to these hyperosmolar conditions potentiates the deleterious effects already identified with hyperosmolarity alone. This work reports for the first time the potentiating effects of a toxic in pathophysiological conditions. This hyperosmolar dry eye model offers a new reliable and reproducible tool to investigate the environmental and iatrogenic toxicity on ocular cells in vitro.

Les relations structure-activité (RSA) désignent la relation entre structure chimique et activité pharmacologique pour une série de composés (IUPAC, 1998). Elles ont été utilisées dans les industries pharmaceutique, chimique et cosmétique, tout particulièrement pour la conception de nouvelles entités chimiques et médicamenteuses. Après une revue de la littérature, nous avons étudié les RSA en allergie médicamenteuse immédiate pour 4 classes thérapeutiques (antibiotiques bêta-lactames, produits de contraste IRM, curares, insuline) ainsi qu'en allergie médicamenteuse retardée (iodixanol, produit de contraste iodé) en nous basant sur les résultats des tests cutanés et biologiques. Les résultats obtenus démontrent qu'il existe un lien entre structure chimique et potentiel allergénique des molécules. Les RSA permettent : (1) l'identification des déterminants allergéniques sur la base de l'étude des réactivités croisées, (2) la prédiction de la probabilité de réactions d'hypersensibilité aux molécules apparentées et la sélection d'alternatives thérapeutiques de manière non-empirique / Structure-Activity Relationships (SAR) refer to the relation between chemical structure and pharmacological activity for a series of compounds (IUPAC, 1998). They have been used in the pharmaceutical, chemical and cosmetic industries, especially for drug and chemical design purposes. After reviewing literature data, we describe SAR-based approaches based on skin and laboratory tests in immediate drug hypersensitivity (beta-lactam antibiotics, MRI contrast agents, neuromuscular blocking agents, insulin) as well as in delayed drug hypersensitivity (iodixanol, iodinated contrast media). Our findings demonstrate a link between chemical structure and allergenic potential of a molecule. Structure-activity relationships can prove useful to: (i) identify allergenic determinants on the basis of cross-reactivity studies, (ii) predict the likelihood of hypersensitivity reactions to related molecules and select safe alternatives on a non-empirical basis

Dans le cadre du programme commun d’études pharmaco-épidémiologiques de la caisse nationale de l'assurance maladie et de l’agence nationale de sécurité du médicament, visant à évaluer l'impact sanitaire en France de l'exposition in utero à l’acide valproïque à partir des bases de données médico-administratives (BDMA) françaises, l’objectif de cette thèse était d’étudier l’utilisation des antiépileptiques pendant la grossesse et les risques de malformations congénitales et de troubles neuro-développementaux associés chez l’enfant. Le premier volet de cette thèse a consisté à formaliser et publier un algorithme d’identification des grossesses spécifiquement adapté aux BDMA françaises. L’application de cet algorithme à la description de l’utilisation des antiépileptiques pendant la grossesse a permis d’estimer à 6,7‰ la prévalence de l’utilisation des antiépileptiques pendant la grossesse et de montrer une baisse de l’utilisation des antiépileptiques de première génération, en particulier de l’acide valproïque, au bénéfice des antiépileptiques de deuxième génération entre 2007 et 2014. Dans le deuxième volet de cette thèse, l’exposition in utero à l’acide valproïque a été retrouvée associée à une augmentation du risque d’un grand nombre des malformations congénitales majeures (MCM) étudiées, avec une relation dose-effet pour les MCM les plus fréquentes, et l’exposition in utero au topiramate à une augmentation du risque de fentes oro-faciales. Des signaux relatifs à la prégabaline, au clonazépam et au phénobarbital ont aussi été identifiés. Dans le troisième volet de cette thèse, l’exposition in utero à l’acide valproïque a été retrouvée associée à une augmentation du risque de chacun des événements neuro-développementaux précoces étudiés versus lamotrigine, avec une relation dose-effet, à l’inverse des autres antiépileptiques. La réalisation d’études pharmaco-épidémiologiques à partir des BDMA françaises a permis aux autorités sanitaires de fournir rapidement des données sur l’utilisation des antiépileptiques pendant la grossesse en France. La réalisation de ces études a aussi permis de participer à l’enrichissement de la littérature observationnelle internationale sur les conséquences de l’exposition in utero aux antiépileptiques pour l’enfant à naitre. / The works of this thesis have been carried out within a programme of pharmacoepidemiological studies initiated by the National Agency of Medicine and Health Product Safety (ANSM) and the National Health Insurance fund (Cnam) in order to evaluate the public health situation in relation to prenatal exposure to valproic acid in France on the basis of the French health care databases. The objective of this thesis was to study antiepileptic drug (AED) use during pregnancy and the risks of congenital malformations and neurodevelopmental disorders associated with prenatal exposure to these drugs. In a first study, we developed an algorithm to identify pregnancy episodes and related outcomes using the French health care claims databases and applied it to study AED use during pregnancy between 2007 and 2014. Over the study period, 6.7 per 1000 pregnancies were exposed to an AED. The use of newer AEDs increased concomitantly with the decreased use of valproic acid and the other older AEDs. In a second study, prenatal exposure to valproic acid was found to be associated with a wide range of malformations among those investigated, with a dose-response relationship for half of them, and prenatal exposure to topiramate with an increased risk of cleft lip with or without cleft palate. Signals concerning pregabalin, clonazepam and phenobarbital have also been identified. In a third study, prenatal exposure to valproic acid was found to be associated with increased risks of all early neurodevelopmental outcomes investigated compared with lamotrigine, with a dose-response relationship. Prenatal exposure to the other AEDs was not associated with an increased risk of any of these neurodevelopmental outcomes versus lamotrigine. Conducting pharmacoepidemiological studies based on the French health care databases enabled the health authorities to rapidly provide data on the use of AED during pregnancy in France. It also brought additional evidence to the international observational literature on the consequences of prenatal exposure to AEDs for the unborn child.