Les lésions du Système Nerveux Central, qu'elles soient accidentelles ou liées à une maladie, sont à l'origine de dégâts irréversibles. En effet, suite à la section des axones, il s'en suit un processus de cicatrisation. Cette « cicatrice gliale » constitue une barrière physique et chimique sollicitant de nombreux acteurs cellulaires et moléculaires. Les principales cellules la constituant sont les astrocytes, les oligodendrocytes, les microgliocytes et les fibroblastes. Ces cellules surexpriment les protéines de myéline et la sémaphorine 3A (Sema3A), des agents très inhibiteurs de la régénération nerveuse et de la croissance axonale. Par ailleurs, l'hyperactivité des microgliocytes est à l'origine de l'augmentation considérable de la quantité de radicaux libres oxygénés néfastes pour les neurones.<br />Une approche thérapeutique novatrice serait l'utilisation de composés hybrides portant deux activités distinctes. Une activité neurotrophique permettant la neuro-régénération et une activité antioxydante assurant la neuro-protection en piégeant les radicaux libres.<br />Dans cet objectif, cinq séries de molécules hybrides combinant une chaîne grasse Ω-hydroxylée et des noyaux quinol ont été synthétisés. Les alcools gras quinoliques (QFA) C-alkylés, comportant des noyaux quinol polyméthoxylés, ont été obtenu par couplage de Sonogashira entre des arylbromures et des alcynes vrais. Les homologues N- ou O-alkylés ont été obtenus par des réactions de type SN2.<br />Les molécules synthétisés possèdent de très bonnes activités antioxydantes sous leurs formes déméthylés dépassant d'un facteur 100 l'activité antioxydante du Trolox®. Par ailleurs, le QFA15 portant une chaîne latérale à 15 atomes de carbones, est capable de promouvoir une croissance axonale très importante, aussi bien sur substrat permissif que sur substrat inhibiteur tel les protéines de myéline ou la Sema3A. Des études préliminaires du mécanisme d'action ont permis de conclure que le QFA15 sollicite les nucléotides cycliques.

Introduction: Les neuropathies focales (NF) peuvent entraîner de l’hypoesthésie tactile et de la douleur neuropathique spontanée (névralgie). La méthode de rééducation sensitive de la douleur décrite par Spicher et collaborateurs (MRSD) propose un traitement innovant des symptômes sensitifs des NF. Objectifs : Chez des patients présentant une hypoesthésie tactile et de la névralgie à la main découlant d’une NF : 1) Décrire l’utilisation de la MRSD, 2) Vérifier son applicabilité, 3) Vérifier s’il y a une corrélation entre la durée requise de traitement et les caractéristiques cliniques initiales (hypoesthésie tactile, intensité douleur) des patients. 4) Décrire les changements dans l’hypoesthésie tactile et la douleur suite à la MRSD, et 5) Vérifier s’il y a une corrélation entre ces changements de sensibilité tactile et de la douleur. Méthodologie: Une étude par série de cas rétrospective a été effectuée à partir des données de patients collectées au Centre de Rééducation Sensitive de Fribourg (Suisse) entre juillet 2004 et Octobre 2018. Résultats: Sur 58 patients inclus dans l’étude, 42 ont complété la MRSD avec une durée requise moyenne de traitement de 124 ±104 jours. Cette durée de traitement était corrélée (rSpearman=.395) avec la sévérité des symptômes sensitifs (hypoesthésie tactile, douleur) avant la thérapie. On observe une diminution importante (p<.001) de l’hypoesthésie tactile et de la douleur entre le début et la fin du traitement. La diminution de l’hypoesthésie était modérément corrélée (rSpearman=.336) avec la diminution de la douleur. Conclusion: La MRSD est applicable au traitement de l’hypoesthésie tactile avec névralgie à la main découlant d’une NF. / Introduction: Focal neuropathies (FN) can lead to tactile hypoesthesia and spontaneous neuropathic pain (neuralgia). The Somatosensory Rehabilitation Method described by Spicher and collaborators (SRM) proposes an innovative approach to treating sensory symptoms in patients with FN. Objectives: In patients with tactile hypoesthesia and hand neuralgia arising from FN: 1) Describe the use of SRM, 2) Verify its applicability, 3) Determine if there is a correlation between the duration of treatment and patients’ clinical characteristics (tactile sensitivity and pain intensity) before therapy. 4) Describe changes in tactile hypoesthesia and pain measures subsequent to treatment with SRM, and 5) Determine if there is a correlation between changes in tactile sensitivity and changes in pain intensity in patients treated with SRM. Methodology: A retrospective case series study was carried out using data from patients admitted to the Somatosensory Rehabilitation Centre of Fribourg (Switzerland) from July 2004 and October 2018. Results: Of 58 patients included in the study, 42 completed SRM until the end of the therapy with an average duration of treatment of 124 ± 104 days. The duration of treatment was moderately correlated (rSpearman= 0.395) with the severity of sensory symptoms (tactile hypoesthesia and pain intensity) before therapy. There was a significant decrease (p <.001) in tactile hypoesthesia and pain intensity between the beginning and the end of treatment. The decrease in tactile hypoesthesia was moderately correlated (rSpearman=0 .336) with the decrease in pain. Conclusion: SRM can be used for treating tactile hypoesthesia and hand neuralgia arising from FN.

Problématique : Les lésions nerveuses périphériques peuvent entraîner une allodynie mécanique (AM) qui est une douleur neuropathique provoquée par le toucher. L’AM peut limiter les activités et les habitudes de vie des patients. Les approches de stimulation tactiles sont des interventions prometteuses pour traiter l’AM. Cependant, aucune étude n’a encore investigué l’intégration d’une telle approche dans un programme de réadaptation multimodal. De plus, il n’existe aucune synthèse des connaissances sur ces approches pour le traitement de l’AM. Objectifs : 1- Décrire l’intégration d’une approche de stimulation tactile dans un programme de réadaptation multimodal; 2- Recenser les approches de stimulation tactiles et évaluer les évidences de ces approches pour traiter l’AM à la main suite à une lésion nerveuse périphérique. Méthodologie : 1- Étude de cas. 2- Recension systématique sur les approches de stimulation tactile. Résultats : L’étude de cas montre une diminution de l’AM et une amélioration des incapacités chez un patient présentant un syndrome de douleur régionale complexe qui a participé à un programme de réadaptation multimodal intégrant une approche de stimulation tactile. La recension systématique montre qu’il existe deux approches de stimulation tactiles (la désensibilisation et la rééducation sensitive de la douleur) pour traiter l’AM à la main. Ces approches ne se distinguent pas quant au niveau d’évidence de leur efficacité pour traiter l’AM suite à une lésion nerveuse périphérique. Conclusion : Les deux approches peuvent être utilisées par les cliniciens pour traiter l’AM en fonction de leur raisonnement clinique et des caractéristiques des patients. / Context: Peripheral nerve lesions can lead to mechanical allodynia (MA), that is a neuropathic pain provoked by touch. MA can limit patients’ activities and life habits. Tactile stimulations are promising approaches to treat MA. However, to our knowledge, there is no study that has investigated how such approaches can be integrated into a multimodal rehabilitation program. In addition, there is no synthesis of current knowledge on the tactile stimulation approaches for treating MA. Objectives: 1- To describe the integration of a tactile stimulation approach in a multimodal rehabilitation program; 2- To identify existing tactile stimulation approaches and to assess evidences of the use of these approaches to MA in the hand following a peripheral nerve lesion. Method: 1- Case report. 2- Systematic review on tactile stimulation approaches. Results: The case report shows an abolition of MA and an improvement of incapacities in a patient with a complex regional pain syndrome who participated in a multimodal rehabilitation program including a tactile stimulation approach. The systematic review identified two tactile stimulation approaches (desensitization and somatosensory rehabilitation of pain). Those approaches do not differ in their level of evidence in the treatment of MA following a peripheral nerve lesion. Conclusion: The two approaches can be used by clinicians to treat MA. The choice of these approaches should be based on clinical reasoning and patients’ characteristics.

Les lésions nerveuses périphériques (LNP) ont des origines variées. Elles peuvent être causées par un traumatisme, une inflammation, une ischémie mais également par la compression de nerfs par une tumeur. Ces lésions traumatiques entrainent une perte sensorielle mais aussi une atteinte motrice pouvant avoir une incidence importante sur la vie des patients et leurs familles. De nombreux progrès ont été réalisés dans le traitement des LNP ces dernières années, cependant, la récupération des patients reste incomplète. Ainsi, l’amélioration du pronostic clinique demeure un défi pour les chercheurs et les cliniciens avec l’utilisation de nouvelles techniques et produits thérapeutiques. Ceci m’a conduit pour ma thèse à utiliser une nouvelle approche avec deux types de greffons combinés avec plusieurs stades de lésion du nerf donneur, mais également à tester le potentiel thérapeutique de petites molécules de types neurostéroïdes, ligands TSPO et activateurs de canaux potassiques afin d’étudier les effets sur la neurorégénération et la neuroprotection lors d’une lésion traumatique. Ainsi, ma thèse se compose de deux parties, faisant appel à deux modèles expérimentaux de rats. 1) Afin de déterminer les meilleures conditions de lésion du nerf donneur lors de la greffe, une neurorrhaphie entre le nerf donneur et la greffe a été réalisée avec deux types de greffons (frais ou pré-dégénérés). Un marquage des neurones par un traceur rétrograde, l’analyse des axones myélinisés et l’évaluation des potentiels d’actions ont été réalisés pour étudier la neuroprotection et la neurorégénération. Cette approche a permis de montrer une régénération axonale efficace à condition que la partie axonale fournie par le nerf donneur atteigne 50 % du nombre total d’axones. De plus, l’utilisation du greffon pré-dégénéré a montré un effet bénéfique en potentialisant le processus de neurorégénération. 2) Dans le but d’étudier l’effet de l’administration de petites molécules telles que la progestérone, la Nestorone, l’étifoxine et les activateurs des canaux potassiques Kv7.2/7.3 sur la neuroprotection, la régénération axonale et les fonctions de récupération, on a utilisé un modèle de lésion par compression du nerf spinal cervical. Les analyses histologiques mentionnées ci dessus, la mesure des potentiels évoqués et des tests de comportements sensori-moteurs ont été effectués pour étudier la neuroprotection, la neurorégénération et les fonctions de récupération. La progestérone et la Nestorone ont montré des effets bénéfiques sur la neuroprotection à court terme, mais également sur la neurorégénération et la récupération fonctionnelle à long terme après une lésion nerveuse. D’une manière intéressante, l’action seule de l’étifoxine améliore la récupération fonctionnelle motrice tandis que le GRT12 seul a plutôt une action bénéfique sur la récupération sensitive. Les composés de synthèse associant les propriétés de ligands TSPO d'activateurs des canaux Kv7.2/7.3 ont montré des effets sur la récupération fonctionnelle à la fois motrice et sensitive. Notre étude met en évidence qu’une neurorrhaphy réalisée avec une lésion de 50% du nerf donneur est la meilleure condition pour la neurorégénération. Elle a également permis de vérifier l’avantage de l’utilisation d'un greffon nerf pré-dégénéré pour améliorer le processus de neurorégénération. Nous avons démontré l’action thérapeutique de la progestérone et de la Nestorone sur la neuroprotection et neurorégénération, mais également celle des nouveaux composés synthétiques (ligand TSPO combiné à l’activateur Kv7.2/7.3) sur la récupération sensori-motrice. / Peripheral nerve injury (PNI) results from multiple causes, including trauma, inflammation, ischemia and tumor compression. Dysfunction of affected muscles and sensory deprivation caused by PNI result in huge obstacles for suffering patients and their families. Even though many achievements for PNI treatment have been realized during the last decades, poor clinical prognosis remains a challenge for researchers and clinicians. This prompted me to explore new approaches for nerve repair by using two different types of nerve grafts associated with several nerve injuries of donor nerve, but also investigate the therapeutic potential of several small molecules including neurosteroids, TSPO agonist ligands and potassium channel activators for promoting neuroprotection and neuroregeneration. My thesis is divided into two parts and makes use of two experimental rat models. The major aims were : 1) To determine the optimal injury condition of a donor nerve for end-to-side neurorrhaphy by using a sciatic end-to-side neurorrhaphy model with different types of autologous nerve grafts (fresh or predegenerated). Neuronal retrograde labeling, analysis of myelinated axons and the evaluation of action potentials were performed to evaluate neuroprotection and neuroregeneration. This approach showed that effective axonal regeneration into a nerve graft occurred only when axonal resources supplied by the donor nerve reached 50% of its total number of axons. In addition, the use of a predegenerated nerve graft was beneficial for neuroregeneration by improving the environment of the nerve pathway. 2) To investigate the efficacy of the administration of small molecules including progesterone, Nestorone, etifoxine and Kv7.2/7.3 channel activators for neuroprotection, axonal regeneration and functional recovery. For these studies, we developed a cervical spinal nerve crush injury model. The same histological analysis mentioned above, measures of evoked potentials and motor or sensory behavioral tests were performed to evaluate neuroprotection, neuroregeneration and functional recovery. Progesterone and Nestorone showed benefits on neuroprotection at early stages and on neuroregeneration and functional recovery at later stages after nerve injury. Interestingly, the mono-therapy of etifoxine promoted motor functional recovery while the mono-therapy of GRT12 was beneficial for sensory functional recovery. The synthetic compounds combining TSPO ligand and Kv7.2/7.3 channel activator properties promoted both motor and sensory functional recovery. In conclusion, our study revealed that 50% axotomy of a donor nerve in the end-to-side neurorrhaphy paradigm is the optimal condition for neuroregeneration. We also verified the advantage of using predegenerated instead of a fresh nerve graft to improve the regenerative environment. We also demonstrated the effectiveness of progesterone and Nestorone in neuroprotection and neuroregeneration, and that new synthetic compounds with TSPO ligand and Kv7.2/7.3 channel activator properties promoted motor and sensory recovery.