L'exposition de rats à des séances de contention provoque la modulation de l'activité transcriptionnelle des enképhalines dans plusieurs structures du cerveau impliquées dans la neurobiologie du stress. Une augmentation significative des niveaux d'ARN hétéronucléaire de l'enképhaline, évalués par hybridation in situ, est observée immédiatement suivant une séance de contention dans le septum latéral et le noyau paraventriculaire de l'hypothalamus, et suite à des séances répétées, dans le noyau central latéral et intercalaire de l'amygdale. Cette activation du système enképhalinergique dans la CEA et FIA, lors d'une exposition chronique, pourrait être impliquée dans l'adaptation de la réponse au stress. Parallèlemnent à ces résultats, les afférences du noyau du lit de la commissure antérieure (BAC) ont été caractérisées par l'injection de traceurs rétrogrades par iontophorèse. Ces afférences, révélées par immunohistochimie, semblent provenir de régions préfrontales, de noyaux amygdaliens, hypothalamiques et de l'hippocampe.

Lors des dernières décennies, une diminution de la santé reproductive masculine a été observée dans plusieurs pays industrialisés et illustrés par une diminution de la qualité du sperme, une augmentation de l’incidence des cancers testiculaires, des hypospadias et de la cryptorchidie. Ces symptômes ont été regroupés sous l’appellation du « syndrome de dysgénésie testiculaire » (TDS). Une hypothèse a été émise selon laquelle le TDS est le résultat d'une perturbation de la programmation embryonnaire et du développement gonadique pendant la vie fœtale. Les perturbateurs endocriniens environnementaux seraient en partie impliqués dans l’étiologie du TDS. De ce fait, lors de mes travaux de doctorat je me suis intéressée à l’impact de deux familles de perturbateurs endocriniens environnementaux au niveau de la stéroïdogenèse des cellules de Leydig à savoir : les phtalates et les organochlorés. En effet, j’ai mis en évidence que ces deux familles de composés affectent la stéroïdogenèse des cellules de Leydig par au moins deux voies : le transport du cholestérol via la steroidogenic acute regulatory protein (STAR) et sa conversion en prégnénolone via ADXR pour les deux composés et CYP11A1 pour les organochlorés. J’ai également mis en évidence que ces deux familles de composés affectent différemment STAR, au niveau transcriptionnel pour les phtalates et au niveau post-transcriptionnel voir post-traductionnel pour les organochlorés. Enfin, l’un de mes objectifs était de valider l’absence de toxicité de nouveaux plastifiants en remplacement aux phtalates. Mes études mettent en lumière deux plastifiants verts potentiels en remplacement aux phtalates qui n’induisent pas d’effets néfastes dans les lignées de cellules de Leydig le di-octyl Succinate (DOS) et le hexanediol Dibenzoate (C6DB). / During past decades, a decline in male reproductive health has been observed in many industrialized countries as illustrated by a decrease in sperm quality, and an increased incidence of testicular cancer, hypospadias and cryptorchidism. These symptoms are grouped under the name of testicular dysgenesis syndrome (TDS). It has been hypothesized that TDS is the result of a disruption of embryonic programming and gonadal development during fetal life. Environmental endocrine disruptors were suggested to be partly involved in the aetiology of TDS. Therefore, during my doctoral work I was interested in the impact of two families of environmental endocrine disruptors: phthalates and organochlorines on Leydig cell steroidogenesis. I demonstrated that these two families of compounds affect Leydig cells steroidogenesis at least through two pathways: cholesterol transport (via STAR for both compounds) and the conversion of cholesterol to pregnenolone (via ADXR for both compounds and via CYP11A1 for organochlorines). I also highlighted that these two compounds have different effects on STAR, at the transcriptional level for phthalates and post-transcriptional/post-translational level for organochlorines. Finally, another of my goals was to validate the absence of toxicity of new plasticizers as alternatives to phthalates in Leydig cells. I revealed two potential green plasticizers C6DB and DOS that do not cause adverse effects in different Leydig cell lines.

Les éléments traces métalliques (ETM) constituent le deuxième contaminant en importance juste derrière les hydrocarbures et représentent respectivement 34 % des sites contaminés au Canada et 46 % au Québec. L'objectif de cette étude est de déterminer l'effet de la contamination du sol par le Cu, le Zn et le Pb sur les cultures d'alpiste roseau (Phalaris arundinacea L.) et de panic érigé (Panicum virgatum L.). À partir de 56 points d'échantillonnage suivis annuellement, des zones contaminées ZC (n=21) et non contaminées ZNC (n=35) ont été attribuées. De 2016 à 2018, l'échantillonnage de la biomasse aérienne des plantes et du sol a permis d'évaluer l'effet de la présence d'ETM sur le rendement des cultures et d'évaluer la relation entre les concentrations des trois ETM dans le sol et dans la biomasse aérienne. Les rendements varient entre 1,9 et 2,7 T ha⁻¹ pour l'alpiste et 3,2 et 6,8 T ha⁻¹ pour le panic. Aucune différence significative de rendement n'a été observée entre les deux zones, excepté pour le panic en 2016 où celui-ci est plus élevé de 1,5 T ha⁻¹ dans la ZC. Pour les deux cultures, les concentrations de Cu sont similaires entre les zones. Pour le Zn et le Pb, les concentrations sont plus élevées dans la ZC que dans la ZNC. En général, les corrélations entre les concentrations d'ETM dans la plante et dans le sol sont très faibles. Les concentrations totales d'ETM dans le sol, les concentrations extraites au Mehlich-3 et au DTPA-TEA-CaCl₂ (pH 7,3) sont fortement corrélées entre elles. La culture des deux espèces sur un sol contaminé étant possible, les résultats de cette étude sont prometteurs. De plus, puisque le prélèvement diffère selon l'ETM, il serait intéressant d'avoir davantage de données pour des sols contaminés et pour ces espèces végétales à titre de comparaison. / Trace metal elements (TME) are the second most important contaminant just after hydrocarbons. They represent 34% of contaminated sites in Canada and 46% in Quebec, respectively. The objective of this study was to determine the effect of soil contamination by Cu, Zn and Pb on switchgrass and reed canarygrass crops. From 56 sampling points, contaminated (CZ, n = 21) and uncontaminated zones (UCZ, n = 35) were assigned. From 2016 to 2018, multiple sampling of above-ground biomass plant and soil properties was performed to assess the effect of the presence of TME on crops yield and to determine whether the uptake differs according to plant species. Yields varied between 3.2 and 6.8 T ha⁻¹ for switchgrass and 1.9 and 2.7 T ha⁻¹ for reed canarygrass. No significant differences in yield were observed between the two zones, except for switchgrass in 2016 where it was 1.5 T ha⁻¹ higher in the CZ. For both crops, Cu concentrations were similar between the two zones. For Zn and Pb, they were higher in the CZ than in the UCZ. Total soil metal concentrations generally decreased from 2016. Correlations between TME concentrations in plant and total concentrations in soil are weak. Total TME soil concentrations, Mehlich-3 and DTPA-TEA-CaCl₂ (pH 7,3) extracted concentrations are strongly correlated with each other. We conclude that the cultivation of those two crops on metal-contaminated soils is possible without significant crop yield loss compared to uncontaminated soils. Since the uptake differed among the TME, additional studies are needed to conclude that contaminated sites with TME can be use to cultivate switchgrass and reed canarygrass as plant biomass for energy purposes.

L’identification des facteurs qui déterminent les patrons de répartition et d’abondance des animaux est un sujet de recherche actuel et majeur en écologie. L’objectif général de ma thèse était de mieux comprendre comment un facteur en particulier, la prédation – prise au sens large pour inclure la chasse par les humains – influence les liens entre l’utilisation de l’espace et la dynamique des populations. Ma thèse explore les liens entre le risque de prédation, les déplacements et la sélection de l’habitat, le taux de mortalité et la viabilité d’une population vulnérable d’un grand herbivore. Le modèle d’étude a été la population de bisons des prairies (Bison bison bison) du parc national de Prince Albert, en Saskatchewan, soumise notamment à la prédation par le loup gris (Canis lupus) et à la chasse par les humains. Dans le chapitre 1, je mets en lumière les stratégies d’utilisation de l’espace des bisons face aux loups, et vice-versa, à l’aide d’analyses de déplacements et de sélection de l’habitat. De la deuxième moitié de l’été au début de l’hiver, les bisons réduisaient le temps passé sur des parcelles riches en nourriture suivant l’augmentation du niveau de fréquentation à long terme de ces parcelles par les loups. Les bisons quittaient également ces parcelles rapidement lorsqu’un loup était à proximité. En hiver, cependant, les bisons ne semblaient réagir qu’en s’éloignant lorsqu’un loup était à proximité. L’absence de réaction par les bisons au risque à long terme de rencontrer un loup en hiver pourrait s’expliquer sur une base énergétique : la nourriture est alors moins digestible et la neige rend leurs déplacements plus coûteux. Bien que le risque de prédation influence l’utilisation de l’espace des bisons, je démontre dans le chapitre 2 que la prédation par les loups, ainsi que des épisodes stochastiques de maladie (anthrax), ne représentent pas actuellement des dangers pour la viabilité de la population. À l’inverse, sous les conditions actuelles, la chasse par les autochtones – légale mais non réglementée – est la raison principale pour laquelle le risque d’extinction de la population atteint 66% sur les 50 prochaines années. Les bisons sont vulnérables à la chasse lorsqu’ils sortent du parc pour se nourrir sur des champs agricoles, attirés par une riche nourriture. Mes analyses précisent que chaque 1% de temps additionnel passé sur des champs avec permission de chasse de iii 2011 à 2016 augmentait le risque de mortalité par la chasse de 9%. Je révèle en outre que le temps passé sur ces champs devrait chuter de 70% pour que l’effectif actuel de la population se maintienne dans le temps suivant un scénario où la population est encore soumise à la prédation par les loups et à des épisodes d’anthrax. L’utilisation de seulement cinq champs agricoles comptait déjà pour plus de 70% de l’utilisation totale des champs avec permission de chasse par les bisons. Mettre en place des plans de gestion qui ciblent davantage ces cinq champs serait une stratégie efficace à court terme pour freiner le déclin de la population. Bien qu’une telle stratégie puisse mener les bisons à augmenter leur utilisation d’autres champs, l’impact démographique de la chasse devrait diminuer en conséquence, au moins à court terme, car cette activité est interdite dans la plupart des autres champs utilisés régulièrement par les bisons. Enfin, dans le chapitre 3, je compare, à l’aide d’un modèle basé sur l’individu, l’efficacité de différentes interventions de gestion manipulant la profitabilité (c.- à-d., le ratio entre quantité d’énergie digestible et temps de consommation) et la répartition de la nourriture pour réduire le temps que les bisons passent à l’extérieur du parc. Mes simulations suggèrent qu’assécher des prés à l’intérieur du parc pour y augmenter la disponibilité en nourriture naturelle serait peu efficace. Cependant, mes simulations suggèrent également que la mise en culture, à l’extérieur du parc, d’espèces végétales moins profitables pour les bisons que la nourriture disponible dans le parc serait une meilleure intervention. Cette thèse révèle d’abord le caractère dynamique et complexe des stratégies anti-prédatrices d’utilisation de l’espace d’un grand herbivore dans un système multi-proies. Ce travail met ensuite en lumière l’utilité pratique des différentes approches reliant l’utilisation de l’espace et la viabilité d’une population afin d’orienter la mise en place d’interventions de gestion plus efficaces. Le résultat final est une étude de cas approfondie visant à améliorer notre capacité à sauvegarder à court terme des populations vulnérables à des menaces reparties de façon hétérogène dans l’espace / Determining the factors that shape patterns of animal distribution and abundance is a major topic in contemporary ecological research. The overarching objective of my thesis was to better understand how one such factor, predation – in its broader meaning to include harvesting by humans – influences the links between space use and population dynamics. My work explores the links between predation risk, movement and habitat selection, mortality rates and the viability of a threatened population of large herbivore. The study system was the plains bison (Bison bison bison) population of Prince Albert National Park, Saskatchewan, subject most notably to predation by grey wolves (Canis lupus) and harvest by humans. In chapter 1, I use movement and habitat selection analyses to reveal the strategies of space use deployed by bison in response to wolves and vice-versa. From mid-summer to the onset of winter, bison reduced the time spent in patches rich in food as the long-term risk of encountering wolves there increased. Bison also left these patches more quickly when wolves were relatively close by. In winter, however, bison were observed to only react by moving away from nearby wolves. The absence of a bison response to the long-term risk of encountering wolves in winter could be explained by energetic constraints, as food is less digestible and movement more costly due to snow cover during this season. Although I reveal that perceived predation risk influences bison use of space, I show in chapter 2 that neither wolf predation nor disease (in the form of anthrax outbreaks) represent a threat to the viability of the population. Rather, the main reason behind a probability of population extinction of 66% over the next 50 years under current conditions is the legal, yet unregulated, harvest by native hunters. Bison are vulnerable to harvest when they leave the park to forage on rich food available in agricultural fields. My analyses refine our understanding of this pattern by showing that every additional 1% of time spent in fields with hunting permission from 2011 to 2016 increased the risk of harvest mortality by 9%. I also reveal that the time bison spend in such fields must drop by 70% for population abundance to remain stable at its current level in a scenario of continued wolf predation and anthrax outbreaks. More than 70% of bison use of fields with hunting permission were limited to just five fields. Management interventions targeting these riskier fields would be an effective short-term strategy to halt the population’s decline. Even though such an approach might lead bison to increase their use of other fields, the demographic impact of harvesting should consequently diminish, at least over the short term, given that harvesting is not permitted in most other fields used by bison. Finally, in chapter 3, I use an individual-based model to compare the relative effectiveness of different management interventions manipulating food profitability (i.e. the ratio between digestible energy and handling time) and distribution to reduce the time bison spend outside the park raiding crops and, thereby, the number of individuals harvested. My simulations suggest that draining meadows inside the park to increase the availability of natural forage there would not be very effective. However, my simulations also suggest that cultivating crops outside the park of lower profitability relative to natural forage inside the park would be a better intervention. My thesis reveals the dynamic and complex nature of the anti-predator movement and habitat selection strategies deployed by a large herbivore in a multi-prey system. My work also highlights the practical interest of linking spatial distribution to population viability to lead to more effective management interventions. The overall result is a thorough case study aimed at improving our ability, over the short term, to conserve populations vulnerable to threats which are distributed heterogeneously in space

La laitue étant une plante dite ±annuelle de jours longs¿, la floraison est normalement induite durant l'été. Grâce aux nouvelles variétés de laitue plus résistantes à la montaison, ce problème est moins important aujourd'hui que dans le passé. Toutefois, durant l'été très chaud de 2005, on a observé de nombreux champs de laitues dont les coeurs étaient très longs, avant même que la plante ait atteint un poids souhaitable pour le marché. Dans cette étude, nous avons 1) quantifié les effets de la photopériode et de la température nocturne sur la croissance des transplants en serre, 2) déterminé les conditions de photopériode et de température favorables à la croissance végétative de la laitue de type Iceberg et Romaine au champ et 3) développé une méthode de culture de transplants en serre permettant d'inhiber la montaison au champ. Cette étude montre que la longueur de la tige ainsi que l'indice de résistance à la montaison des laitues Romaine et Iceberg à la récolte est significativement réduite par les courtes photopériodes durant la phase transplant. De plus, une température nocturne élevée (22°C) pendant le stade transplant diminue l'indice de résistance à la montaison des laitues Romaine à la récolte

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2014-2015 / Les objectifs de cette thèse étaient d’évaluer les effets d’un supplément combiné d’acide folique et de vitamine B12 sur les performances zootechniques en fermes laitières (première étude) et sur la cinétique du glucose en début de lactation (deuxième étude). Les traitements suivants ont été donnés par injections intramusculaires hebdomadaires de trois semaines avant le vêlage jusqu’à huit ou neuf semaines postpartum : pour la première étude 1) saline ou 2) acide folique et vitamine B12 et pour la deuxième étude 1) saline; 2) acide folique; 3) vitamine B12; ou 4) acide folique et vitamine B12. Pour la première étude, 805 vaches dans 15 troupeaux ont été impliquées. L’incidence de dystocie a été plus basse et la première insémination postpartum a eu lieu plus tôt pour les vaches multipares recevant le supplément que pour les vaches multipares ne le recevant pas. Le supplément n’a pas eu d’effet sur la production laitière. Toutefois, la concentration en gras du lait a diminué et celle en protéines a augmenté pour les vaches recevant le supplément. De plus, ces vaches ont perdu moins de poids corporel en début de lactation suggérant un effet du supplément sur la répartition de l’énergie. L’analyse économique a indiqué que ce supplément a été rentable pour la moitié des fermes à l’étude. Le supplément a augmenté la concentration en vitamine B12 du lait dans tous les troupeaux. Pour la deuxième étude, 24 vaches multipares ont été utilisées. Les concentrations plasmatiques de folates et de vitamine B12 des animaux témoins étaient plus élevées que ce qui a été rapporté dans la littérature. Étonnamment, le supplément d’acide folique a diminué le taux d’apparition du glucose à la neuvième semaine postpartum. L’ingestion, la concentration en glycogène hépatique et le pourcentage de glucose synthétisé provenant du propionate étaient semblables entre les traitements. Les résultats de ces études indiquent que, sous certaines circonstances, les apports d’acide folique et de vitamine B12 par la microflore du rumen semblent adéquats pour optimiser les performances des vaches. Cependant, il n’existe actuellement aucun moyen de prédire les apports en ces vitamines pour l’animal selon la ration reçue. / The objectives of this thesis were to evaluate the effects of a combined supplement of folic acid and vitamin B12 on performance in commercial dairy herds (first study) and on glucose kinetic in early lactation (second study). The following treatments were given by weekly intramuscular injections from three weeks before calving until eight or nine weeks postpartum: for the first study 1) saline or 2) folic acid and vitamin B12 and for the second study 1) saline; 2) folic acid; 3) vitamin B12 or; 4) folic acid and vitamin B12. For the first study, 805 cows in 15 herds were involved. The incidence of dystocia was lower and the first breeding postpartum occurred at an earlier time for multiparous cows receiving the vitamin supplement than for multiparous cows that did not. Vitamin supplement did not affect milk production. However, milk fat concentration decreased and milk protein concentration increased for dairy cows receiving the supplement. Moreover, these cows lost less body weight in early lactation suggesting an effect of the vitamin supplement on energy partitioning. The economic analysis showed that this supplement was profitable for half of the studied herds. The vitamin supplement increased vitamin B12 concentration in milk within each herd. For the second study, 24 multiparous cows were involved. Plasma concentrations of folates and vitamin B12 from controls were higher than previously reported in the literature. Surprisingly, the folic acid supplement decreased whole-body glucose rate of appearance at week nine postpartum. However, dry matter intake, liver glycogen concentration, and percentage of glucose synthesized from propionate were similar among treatments. Results from these two studies highlighted that, under some circumstances, supplies of folic acid and vitamin B12 from ruminal microflora seem to be adequate to optimize cow performance. However, it is not possible under the actual state of knowledge to predict supplies of these vitamins for the animal according to the diet.

L'objectif de ce projet était de déterminer l'effet de l'intensité lumineuse sur l'efficacité du contrôle de la reproduction chez la brebis ainsi que sur les performances des agneaux lourds. Des brebis (72) ont été séparées en trois groupes et soumises à des intensités de 10, 30 ou 117 lux. Les trois intensités lumineuses ont permis un contrôle équivalent de la reproduction, et ce, sans effets néfastes sur l'état des réserves corporelles, sur la production laitière ni sur la croissance des agneaux élevés sous la mère. Pour évaluer l'effet de l'intensité lumineuse sur la croissance des agneaux lourds, 72 agneaux ont été soumis à des intensités de 12, 37 ou 109 lux. La vitesse de croissance et la qualité des carcasses ont été similaires pour les trois traitements. Les différentes intensités lumineuses se sont donc révélées satisfaisantes et équivalentes en termes d'impact sur les performances zootechniques.

Objectif : Déterminer le rôle du sexe en réponse aux glucocorticoïdes anténataux (GCA) pour la prévention du syndrome de détresse respiratoire (SDR). Méthode : Une revue systématique et une méta-analyse des essais randomisés contrôlés ont été réalisées afin de comparer les risques relatifs entre les garçons et les filles pour le risque de SDR, et secondairement, les hémorragies intraventriculaires (HIV) et la mortalité néonatale. Les risques relatifs globaux ont été calculés à l'aide du modèle à effets aléatoire avec des intervalles de confiance à 95 %. Résultats : Huit études ont rencontré les critères d'inclusion et ont été analysées. Nous n'avons pas démontré de différence significative entre mâles et femelles pour la diminution du risque de RDS (mâles RR: 0.50 [0.33, 0.77], femelles RR: 0.57 [0.43, 0.75], p=0.99), de l'HIV ou de la mortalité néonatale. Conclusion : L'évidence provenant de la littérature ne nous a pas permis d'observer de différences sexuelles dans la réponse aux GCA en prévention du SDR.

L'œil est un organe complexe quotidiennement exposé au rayonnement électromagnétique ambiant. Les fonctions sensorielles uniques qu'il assure nécessitent l'acheminement spécifique d'une portion de ce rayonnement, la lumière, jusqu'à la rétine tapissant son fond. À cette fin, le chemin optique est constitué de différents tissus caractérisés par leur remarquable capacité à absorber ou transmettre des longueurs d'onde définies. L'absorption de longueurs fortement énergétiques s'accompagne néanmoins d'un risque de toxicité susceptible de compromettre l'intégrité et la santé des tissus absorbants. Tel est notamment le cas des rayons ultraviolets de type B ou UVB (rayons les plus énergétiques atteignant la surface oculaire en conditions normales). Les effets dommageables des UVB ont été documentés et découlent principalement de processus photochimiques directs. Il est de plus en plus reconnu que deux autres domaines du spectre électromagnétique ambiant, les UVA et la lumière bleue visible à haute énergie (HEV), disposent d'un potentiel significatif de toxicité pour les tissus oculaires. Toutefois, les fondements de cette nocivité sont mal compris. Les UVA, absorbés par la cornée et le cristallin, et la lumière HEV, absorbée au niveau de la rétine, se démarquent par une grande capacité à causer un stress oxydatif, à travers des processus indirects largement dépendants de la présence d'oxygène et de photosensibilisateurs adéquats dans les tissus absorbants. Plusieurs évidences lient leur toxicité à ce stress oxydatif, mais les événements moléculaires sous-tendant ce lien restent à définir. L'objectif global des travaux présentés dans cette thèse était donc d'identifier les déterminants de la toxicité tissulaire reliés à l'effet pro-oxydant de ces rayons. Bien que majoritairement absorbés par le cristallin, la cornée filtre une portion significative des rayons UVA parvenant à la surface oculaire et les conséquences de cette filtration sont très peu documentées. Le premier volet de nos travaux s'est donc penché sur les conséquences précoces d'une exposition de la cornée à ces rayons. L'exposition d'yeux de lapins aux UVA a permis de confirmer que ceux-ci induisent de nombreux phénomènes d'oxydation tout le long du tissu cornéen. Nous avons décrit les altérations moléculaires immédiates causées par ces phénomènes et leur profil de distribution à travers les trois couches cellulaires cornéennes (épithélium, stroma et endothélium). Nous avons ainsi déterminé que dans sa configuration native, la sensibilité aux dommages et la réponse de la cornée aux UVA ne sont pas uniformes d'une région à l'autre du tissu. Par exemple, alors que l'épithélium subit d'importantes altérations moléculaires en réponse à l'exposition, ses cellules limitent efficacement les manifestations immédiates de la toxicité des UVA par des mécanismes compensatoires. En contraste, l'endothélium à la surface postérieure de la cornée, présente une grande susceptibilité à une toxicité immédiate, et l'oxydation induite par une exposition prolongée aux UVA pose un risque particulier pour sa santé. Le second volet visait à déterminer les mécanismes cellulaires mis en œuvre dans l'action toxique de la lumière HEV. Les données disponibles sur la toxicité oculaire de ce rayonnement montrent que celle-ci touche principalement l'épithélium pigmenté de la rétine (EPR) et repose sur une accumulation de photosensibilisateurs endogènes dans ce tissu avec l'âge. Nous avons toutefois identifié un photosensibilisateur exogène de la lumière HEV susceptible de s'accumuler dans l'EPR, l'indénopyrène (IcdP), un hydrocarbure aromatique polycyclique abondant dans la fumée de tabac. Par l'exposition de cellules d'EPR humain à l'IcdP et/ou la lumière HEV, nous avons mis en évidence une synergie toxique émanant de leur interaction. L'IcdP devient au moins 3000 fois plus cytotoxique en présence de doses sous-létales de lumière HEV, causant un stress oxydatif, des altérations structurelles et une mort cellulaire rappelant les événements dégénératifs observés dans la dégénérescence maculaire liée à l'âge (première cause de cécité chez les personnes âgées). L'étude des mécanismes derrière cette synergie révèle que l'interaction IcdP-lumière HEV induit une perte du contrôle synchrone des phases assurant le métabolisme normal du xénobiotique dans l'EPR, ce qui semble précipiter le déclin cellulaire. Nos travaux ouvrent la perspective que la toxicité de la lumière HEV pour l'EPR soit significativement modulée, entre autres, par le style de vie des individus et la pollution environnementale. En évaluant leur toxicité sous des angles nouveaux, cette thèse démontre que le caractère nocif des rayons UVA et de la lumière HEV pour les tissus oculaires est largement sous-estimé. / The eye, a complex organ, faces the ambient electromagnetic spectrum on a daily basis. Its unique sensory functions require the specific delivery of light, a small portion of that spectrum, to the retina, the inside lining of eye fundus. To achieve such specificity, the optical path is made up of different tissues, each showing a remarkable ability to absorb or transmit precise wavelengths. However, high energy wavelengths absorption is associated with a risk of toxicity, which might threaten the integrity of absorbing tissues. This is particularly true for ultraviolet B or UVB (most energetic naturally occurring radiation that reach the ocular surface). UVB deleterious effects have been documented and mainly arise from direct photochemical processes. There is now a growing consensus that UVA and high energy visible blue light (HEV), the wavelengths adjacent to UVB in the spectrum, hold a significant potential for ocular toxicity. However, the basis for such toxicity is poorly understood. UVA rays are absorbed by the cornea and the lens, while HEV light is absorbed by the retina. Both spectral regions are characterized by a strong ability to promote oxidative stress in target tissues through indirect oxygen-dependent processes that rely on the presence of specific photosensitizers in tissues. Several data show that oxidative stress correlates with the toxic effects induced by eye exposure to UVA or HEV light, but the molecular events underlying such correlation remain to be clarified. The overall goal of the work presented in this thesis was therefore to identify key oxidation-related determinants of UVA and HEV light toxicity for ocular tissues. Even if the lens absorbs the majority of UVA rays reaching the ocular surface, the cornea also filters out a significant part of these wavelengths, and there is very little information on the repercussion for the cornea. In the first section of my thesis, we thus sought to determine the early consequences of cornea exposure to UVA. Using UVA-irradiated rabbit eyes as a model, we confirmed the induction of numerous oxidation reactions through corneal entire thickness. We reported oxidatively generated molecular changes occurring in the cornea very shortly after exposure and we described their distribution within the three corneal cellular layers (epithelium, stroma and endothelium). We provide evidence that in corneal native conformation, damage susceptibility and responsiveness to UVA-induced oxidation vary from one layer to another. For example, while corneal epithelial cells are subjected to important modifications in response to UVA exposure, they efficiently limit the early manifestations of UVA-induced toxicity by using compensatory mechanisms. On the other hand, the endothelium, the posterior portion of the cornea, is more susceptible to UVA-induced immediate toxicity. Oxidation resulting from extended exposure of the cornea to UVA is therefore expected to pose a hazard to corneal endothelium integrity. The second section of my thesis aimed to define cellular mechanisms involved in HEV light toxic action. Available data in the literature show that HEV light ocular toxicity primarily affects retinal pigment epithelium (RPE) and relies on the age-related accumulation of endogenous photosensitizers in RPE cells. However, we have identified an exogenous HEV light photosensitizer, indenopyrene (IcdP), an important tobacco smoke derived polycyclic aromatic hydrocarbon, which may accumulate in RPE. Using IcdP and/or HEV light-exposed human RPE cells as a model, we highlighted a toxic synergy between IcdP and HEV light. IcdP is at least 3000 times more toxic for RPE cells when irradiated with sub-lethal amounts of HEV light. It then promotes degenerative changes comparable to those observable in age-related macular degeneration (the leading cause of irreversible vision loss among elderly people). These changes include oxidative stress, structural defects and apoptotic cell death. A study of the molecular processes underlying this synergy reveals that IcdP HEV light interaction results in loss of the tight coupling required between the two metabolic phases ensuring IcdP efficient detoxification in RPE. Such loss seems to precipitate cell deterioration. Our work raises the prospect that HEV light toxicity for RPE is significantly modulated, among other things, by lifestyle and environmental pollution. This thesis, addressing UVA and HEV light ocular toxicity from a new perspective, proves that their harmful nature in ocular tissues is largely underestimated

Cette thèse de doctorat, intitulée "Évaluation des problèmes décelés chez les nouveau-nés exposés aux antidépresseurs par la consommation maternelle en fin de grossesse et jusqu'à l'accouchement", est présentée à la Faculté des études supérieures de l'Université Laval pour l'obtention du grade de Philosophiae Doctor (Ph D). Elle est rédigée sous la forme d'insertion d'articles, complétés par un Addendum, ainsi que d'un appendice qui présente des travaux préliminaires complémentaires. Les textes des articles publiés et ceux présentés dans cette thèse ne diffèrent que dans le format de présentation et des corrections mineures n'affectant pas les éléments de contenu. Le premier article, intitulé "A new look at the neonate's clinical presentation after in utero exposure to antidepressants in late pregnancy", dont je suis premier auteur, a été publié dans le périodique révisé par les pairs Journal of Clinical Psychopharmacology en 2008. Le travail en relation avec cette étude a été réalisé par moi-même, en collaboration avec ma directrice de recherche, Dre Louise Beaulac-Baillargeon. Les analyses statistiques ont été réalisées par moi-même, avec les conseils de Lucile Turcot-Lemay, épidémiologiste, et la collaboration de Dre Louise Beaulac-Baillargeon. J'ai rédigé le manuscrit, en collaboration avec ma directrice. Dre Aida Bairam, néonatalogiste, a collaboré à l'analyse des conséquences cliniques ainsi qu'à la rédaction et à la révision du manuscrit. Elle agit d'ailleurs à titre de coauteur pour cet article. J'ai aussi effectué, en collaboration avec les co-auteurs, la soumission et les corrections exigées par le processus d'évaluation par les pairs pour cette publication. Le second article, intitulé ±Maternal use of venlafaxine near term: Correlation between neonatal effects and plasma concentrations¿, dont je suis premier auteur, a été publié dans le périodique révisé par les pairs Therapeutic Drug Monitoring en 2009. Cette étude faisait partie d'un projet de recherche plus large, soit la ±Banque de prélèvements biologiques humains pour l'étude des complications de grossesse, des échanges foetaux-maternels et leurs conséquences ultérieures¿, financé par la subvention ±Grossesse en Santé¿ des Instituts de Recherche en Santé du Canada (IRSC). Dre Louise Beaulac-Baillargeon était un des co-investigateurs impliqués dans ce projet d'envergure pour la mise sur pied d'une banque de prélèvements devant servir à Vil plusieurs projets de recherche. Les prélèvements sanguins maternels et du cordon ombilical ont été obtenus via l'organisation spécifique de ce projet plus large. Le reste de l'organisation de la présente étude relevait directement de moi, en collaboration avec Dre Louise Beaulac-Baillargeon. Les implications spécifiques de notre projet ont été approuvées par les comités d'éthique de l'Hôpital Saint-François d'Assise ainsi que du Centre Hospitalier Universitaire de l'Université Laval (CHUL). Le travail en relation avec cette étude a été réalisé par moi-même, en collaboration avec ma directrice de recherche, Dre Louise Beaulac-Baillargeon. Les mesures de concentrations plasmatiques d'antidépresseurs ont été effectuées par l'équipe de Michel Lefebvre à l'Institut National de Santé Publique de Québec. L'analyse des résultats a été effectuée par moi-même, en collaboration avec Dre Louise Beaulac-Baillargeon et Dr Gideon Koren, co-directeur pour la deuxième partie de mes travaux de doctorat. J'ai activement participé à la rédaction de ce manuscrit et à sa soumission au périodique. J'ai aussi effectué, en collaboration avec les coauteurs, les corrections exigées par le processus d'évaluation par les pairs pour cette publication. Le troisième article, intitulé ±Establishing causation of poor neonatal adaptation following maternal venlafaxine use at term¿, dont je suis également premier auteur, soumis pour publication dans le périodique révisé par les pairs British Journal of Clinical Pharmacology. Tout le travail en relation avec cette étude et cette publication a été effectué par moi-même, sous la supervision et en collaboration avec de Dr Gideon Koren et Dre Louise Beaulac-Baillargeon. J'ai activement participé à la rédaction du manuscrit et à sa soumission au périodique. L'appendice aux résultats présente un manuscrit complémentaire intitulé Ventilatory response to hypercapnia in rat offspring exposed to fluoxetine in utero in late gestation: Design of "the model". Les résultats présentés dans cette section sont issus d'une collaboration avec une autre équipe de recherche, celle du Dr Vincent Joseph, se spécialisant dans l'étude de l'exposition à différents paramètres (hormones, stress, médicaments) au cours de la gestation pouvant affecter la fonction respiratoire à la naissance. Il s'agissait d'un projet pilote afin de mettre au point un modèle animal en parallèle à nos travaux chez l'humain. J'ai participé, en collaboration avec Dre Beaulac-Baillargeon et Dr Joseph à l'élaboration du projet. Nadine Saad, stagiaire d'été en recherche en pharmacie (boursière IRSC/Rx&D) sous la supervision de Dre Beaulac-Baillargeon et Dr Joseph, a effectué les manipulations sur les animaux pour les mesures respiratoires. Le Vlll protocole concernant les manipulations et prélèvements pour les dosages de fluoxetine chez les ratons a été élaboré par moi-même en collaboration avec Dre Beaulac-Baillargeon. J'ai rédigé le manuscrit présenté ici en collaboration avec Dre Beaulac-Baillargeon et Dr Joseph; Nadine Saad y avait collaboré dans une première version.