Dès les premières heures suivant une lésion à l’épithélium cornéen, d’importantes quantités de fibronectine (FN) sont sécrétées dans la membrane basale, tandis que l’expression des laminines (LMs) et des collagènes (principalement le type IV) diminue temporairement pour réapparaitre une fois la lésion recouverte. L’intégrine α5β1 joue un rôle majeur dans la cicatrisation cornéenne en favorisant l’adhésion et la migration des cellules épithéliales de cornées (CEC) sur la matrice temporaire de FN. Notre laboratoire étudie la modulation d’expression du gène codant pour la sous-unité α5 par les composantes de la matrice extracellulaire (MEC) durant la cicatrisation de l’épithélium cornéen. Des travaux antérieurs réalisés dans notre laboratoire ont permis de démontrer que la FN exerce une influence positive sur l’activité transcriptionnelle du promoteur du gène α5, tandis que la LM exerce une influence négative dans des CEC de lapins. Toutefois, l’étude des influences individuelles des collagènes ou des effets combinés des matrices complexes n’avait jamais été entreprise à ce jour. Les travaux présentés dans cette thèse ont permis de démontrer que les matrices extracellulaires complexes, composées de FN et de différents types de collagènes, exercent une influence positive sur l’expression du gène α5 dans des CEC humaines. Ces influences de la MEC résultent de modifications dans l’expression et les activités de liaison à l’ADN des facteurs de transcription NFI, Sp1, AP-1 et Pax-6. À l’inverse, les matrices simples de collagènes exercent une influence négative sur l’expression du gène α5 dans les CECs ce qui suggère qu’une des multiples actions des collagènes pourrait être de ralentir la migration et la prolifération des cellules épithéliales afin de permettre leur différenciation dans les couches supérieures de l’épithélium cornéen. Nous avons également démontré la présence d’une région distale conservée de 300 nucléotides située en amont des gènes codant pour les sous-unités d’intégrines α3, α5, α9 et αv. Cette région conservée porte plusieurs éléments de régulation (positifs et négatifs) qui contribuent à la modulation fine de l’expression du gène α5. Outre les gènes pour certaines intégrines, la MEC modifie profondément l’expression de plusieurs gènes codant, entre-autre, pour des métalloprotéinases matricielles (MMPs) et diverses composantes de la MEC. / Upon corneal injury, it is the massive secretion of fibronectin (FN) that characterizes the very first changes occurring in the basement membrane (BM) while in the meantime laminin (LM) and collagens (mostly type IV) temporarily disappear and then sequentially reappear once the denuded corneal area is completely covered. The FN binding integrin α5β1 plays a major role in corneal wound healing by promoting epithelial cell adhesion and migration over the temporary FN matrix. Over the past few years, our laboratory investigated the mechanisms by which the extracellular matrix (ECM) components may alter the expression of the α5 integrin subunit gene during corneal wound healing. While FN was found to positively regulate the expression of the α5 gene promoter, LM surprisingly repressed its transcription in rabbit corneal epithelial cells. However, the individual influences of collagens, or the combinatorial influence of a more complex tissue-engineered ECM had yet to be determined. In this thesis, we demonstrated that the reconstructed ECM, which is enriched in several types of collagens and FN, exerts a positive influence on the expression of the α5 gene in human corneal epithelial cells as a result of alterations in the expression and DNA binding of the transcription factors NFI, Sp1, AP-1 and Pax-6. On the other hand, collagens most usually acted negatively on the expression of the α5 integrin gene in corneal epithelial cells (CECs). One can then speculate that a particularly important function of the corneal BM collagens would consist to inform CECs that cell migration is no longer required, allowing them to differentiate vertically into suprabasal epithelial cells. We also demonstrated that a 300 bp conserved 5’-distal region present in the α3, α5, α9 and αv integrin subunit gene promoter sequences contains several target sites for positive and negative transcription factors that may prove important for fine-tuned regulation of α5 gene transcription. In addition, the ECM components also cause important changes in the expression of other genes, such as those encoding matrix metalloproteinases (MMPs) and various ECM components.

L’objectif de cette étude était d’examiner le lien entre la dépression à la suite d’un traumatisme craniocérébral (TCC) et la qualité de vie liée à la santé, la participation sociale et les stratégies d’adaptation dans la deuxième année post-accident. Pour ce faire, un groupe d’individus ayant subi un TCC et souffrant de dépression majeure a été comparé à un groupe sans diagnostic de dépression sur la qualité de vie liée à la santé, la participation sociale et l’utilisation de différentes stratégies d’adaptation. Afin de consolider les conclusions tirées par cette étude, la présence ou l’absence d’un autre diagnostic psychiatrique a également été prise en compte. Un échantillon de 237 adultes âgés entre 18 et 65 ans a été évalué deux ans après l’accident à l’aide d’une entrevue diagnostique et de questionnaires validés. Les participants ayant vécu un épisode dépressif majeur présentaient une moins bonne qualité de vie liée à la santé, une moins bonne participation sociale et une utilisation plus importante de stratégies d’adaptation dites dysfonctionnelles comparativement aux participants n’ayant pas souffert de dépression. Un effet d’interaction avec la présence d’un autre diagnostic psychiatrique a été observé pour l’utilisation des stratégies dites dysfonctionnelles. Les participants ayant une comorbidité (dépression majeure et autre – état de stress posttraumatique, trouble de l’adaptation, trouble anxieux, trouble obsessionnel-compulsif ou trouble d’utilisation d’une substance) présentaient une utilisation plus importante de stratégies dites dysfonctionnelles. Ces résultats démontrent le coût social important associé au fait de souffrir d’une dépression majeure pendant la deuxième année post-TCC. De plus, ils permettent de souligner l’association entre les stratégies d’adaptation et la présence de dépression après un TCC, ce qui pourrait être une avenue d’intervention clinique intéressante dans le futur. / The aim of this study was to determine how major depression following traumatic brain injury (TBI) is linked to health-related quality of life, social participation, and coping strategies. In order to strengthen the findings, the effect of the presence or the absence of another diagnosis was also examined. A sample of 237 adults, aged between 18 and 65 years, was evaluated two years after the injury with a clinical structured interview based on the DSM-IV and validated questionnaires. Results showed significant differences between participants having experienced a major depressive episode in the second year post-TBI and participants who did not suffer such an episode. Depressed participants showed lower healthrelated quality of life, lower social participation and higher use of dysfunctional coping strategies. An interaction with the presence or absence of another psychiatric diagnosis was found only for the use of dysfunctional coping strategies: participants with both depression and another diagnosis (either post-traumatic stress disorder, adjustment disorder, anxiety disorder, obsessive-compulsive disorder, and/or substance use disorder) showed higher use of dysfunctional coping strategies. These results highlight the important social cost associated with depression in the second year post-TBI. Moreover, the results suggest that there is an association between coping strategies and the presence of depression post-TBI, which could be an interesting clinical target to prevent or treat post-TBI depression.

Actuellement, plus d'un million de Canadiens vivent avec les séquelles d'une lésion cérébrale acquise. L'incidence et la prévalence des lésions cérébrales dépassent en nombre celles du cancer du sein, du sida, des lésions de la moelle épinière et de la sclérose en plaques, combinés. Le traumatisme crâniocérébral (TCC) est d'ailleurs maintenant considéré comme une condition médicale chronique dont les conséquences peuvent persister. La dépression compte parmi les troubles psychologiques ayant les plus hauts taux de prévalence post-TCC, sans toutefois recevoir l'attention scientifique qu'elle mérite. Le manque de preuves empiriques concernant la faisabilité et l'efficacité d'interventions psychologiques pour la dépression post-TCC nuit à l'accessibilité des traitements efficaces et adaptés aux spécificités de la condition des patients. Depuis plusieurs années déjà, les chercheurs et experts s'intéressent aux interventions comportementales pour traiter la dépression. L'activation comportementale (AC) a été développée de manière à constituer un traitement autonome qui s'avère aussi efficace que la thérapie cognitivocomportementale. Comme l'AC est moins exigeante sur le plan cognitif, elle est potentiellement plus adaptée aux personnes atteintes de troubles cérébraux. Toutefois, aucune donnée probante concernant sa faisabilité et appuyant son efficacité n'est disponible concernant la dépression post-TCC. La présente étude de cas visait à vérifier, de façon préliminaire, la faisabilité et l'efficacité de l'AC pour diminuer les symptômes dépressifs post-TCC. L'efficacité de ce traitement sur la qualité de vie et la participation sociale a aussi été vérifiée. Un autotraitement guidé d'AC d'une durée de huit semaines a donc été proposé à cinq patients présentant des symptômes dépressifs entre quatre mois et cinq ans post-TCC léger. Les résultats appuient la faisabilité du traitement pour les symptômes dépressifs légers. Bien que modestes, l'étude dévoile des améliorations sur les symptômes dépressifs et sur la qualité de vie. Aucun effet n'a été noté au niveau de la participation sociale / Currently in Canada, more than one million people are living with the sequelae of an acquired brain injury. The incidence of brain injury outnumber breast cancer, AIDs, spinal cord injury and multiple sclerosis - combined. Traumatic brain injury (TBI) is now considered a chronic medical condition and a major public health concern whose consequences can persist and progress. Although depression is one of the psychological disorders with the highest prevalence rates post-TBI, there are few studies of nonpharmacological interventions for this issue. This lack of empirical evidence has a direct impact on TBI patients, leaving them without recognized efficacious treatment adapted to the specificities of their condition. Behavioural Activation (BA) has been demonstrated to be as effective as cognitive behaviour therapy (CBT) but is less cognitively demanding and thus potentially more suitable for people with brain impairment. However, no study has been yet done to verify its feasibility and efficacy in the TBI population. The objective of this single-case study was to preliminary evaluate the feasibility and efficacy of BA administered in a low-intensity guided self-help format for depressive symptoms in adults (18 years and older) having sustained TBI, using a single-case experimental design. This study also aimed to evaluate the potential benefits of BA regarding quality of life and social participation. Five participants with clinically significant depressive symptoms were enrolled in the study and were asked to complete mood assessments during the baseline, treatment and follow-up. Only two of them completed the entire protocol. This project demonstrated the feasibility of BA intervention on mild to moderate depression symptoms in adults with mild TBI. Modest evidence in support of BA to decrease depressive symptoms and quality of life was found but BA had no effect on social participation.

Ce projet de recherche a été effectué dans le but d'évaluer et de quantifier les boiteries chez les truies reproductrices. Pour ce faire, différentes méthodes ont été sélectionnées parmi les techniques utilisées pour évaluer la boiterie chez le porc et les autres espèces. Cinq méthodes dont la cinématique, la prise d'empreinte des pattes dans l'argile, l'évaluation des postures et du piétinement, l'observation du comportement de lever et l'évaluation des lésions des onglons ont été mises au point en station de recherche puis validées pour s'assurer de leur répétabilité. Parmi ces méthodes, l'analyse cinématique a démontré que les truies présentant une boiterie ont une vitesse de marche plus faible que les truies exemptes de boiterie ainsi qu'un temps de pose du pied plus long. L'évaluation des postures a révélé que les truies ayant des troubles locomoteurs passent moins de temps debout que les truies qui n'ont pas de boiterie.

La littérature démontre certains avantages au soutien social dans le processus de réintégration des personnes ayant subi une lésion médullaire (LM). Par contre, lorsqu'il est question de la nature de la relation entre le soutien social et la participation sociale, un manque de connaissances est présent. Cette relation mériterait d'être mieux documentée, car ce manque de connaissances pose problème lors du retour dans la communauté. Cette étude a pour but de déterminer la nature et la force de la relation entre le soutien social et la participation sociale trois mois après la réadaptation fonctionnelle intensive (RFI) chez une population adulte ayant subi une LM. Les données secondaires utilisées proviennent d'une étude québécoise de Noreau en 2005. La situation de cent soixante-dix adultes a été analysée et les résultats démontrent que le soutien social perçu en provenance des ami(e)s est davantage associé à la participation sociale que le soutien social en provenance de la famille.

À ce jour, les détails des événements physiologiques survenant à la suite de blessures de la moelle épinière sont encore très peu connus. Comment se fait-il, par exemple, qu'après une lésion complète de la moelle épinière, des animaux puissent encore produire certains mouvements locomoteurs? Cette question a été jusqu'à maintenant partiellement répondue, car plusieurs recherches ont démontré l'existence d'un réseau de neurones au sein de la moelle épinière lombaire, présentant le potentiel d'induire des mouvements locomoteurs. Ce réseau générerait des signaux de contrôle vers les muscles impliqués de la locomotion, et ce, de façon rythmique et coordonnée. Toutefois, il demeure encore difficile de déterminer clairement ce qui permet à ce réseau de s'activer en l'absence de signaux du cerveau. Les approches pharmacologiques ont jusqu'à maintenant identifié plusieurs neurotransmetteurs pouvant activer ce réseau, mais le rôle des sous types de récepteurs spécifiques n'a été que très peu abordé. Notamment, le rôle joué par les 14 sous types de récepteurs sérotoninergiques dans la locomotion demeure encore très imprécis. Toutefois, certains agonistes tels que la quipazine (5-HT2A/2C) OU le 8-OH-DPAT (5-HT1A/7), ont démontré un certain potentiel pro-locomoteur, ce qui permet d'envisager l'élaboration éventuelle d'un traitement pharmacologique destiné à ré-activer les réseaux locomoteurs lombaires chez les blessés à la moelle épinière aussi appelés blessés médullaires. Afin de permettre des recherches plus poussées, l'approche pharmacologique peut être combinée à d'autres techniques, comme celle des manipulations génétiques. Or, pour pouvoir effectuer des recherches avec des animaux dépiétés de certains gènes, il faut tout d'abord considérer utiliser une espèce qui permet de telles manipulations. La souris a donc été choisie comme modèle de recherche car plusieurs modèles de souris transgéniques sont déjà disponibles. Les deux premiers articles de cette thèse se sont concentrés sur le développement et la caractérisation du modèle animal de la souris paraplégique ou spinale. À cet effet, nous avons rapporté différentes caractéristiques du modèle, tant au niveau des changements du poids corporel que de la force musculaire pendant la période post-traumatique. Nous présentons également différentes caractéristiques de l'activité neuronale spinale sous-lésionelle émergeant plusieurs semaines après une transsection complète. Quant aux troisième et quatrième articles, ils portent directement sur l'implication des récepteurs sérotoninergiques dans la genèse spinale de mouvements locomoteurs. Après avoir réalisé l'ensemble de ces travaux, les résultats que j'ai obtenu nous ont amené à penser et conclure que les récepteurs 5-HTIA, 5-HT2A et 5-HT7 jouent un rôle particulièrement important dans le déclenchement de mouvements locomoteurs spinaux chez des souris ayant subi une transsection complète de la moelle épinière.

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Titre de l'écran-titre (visionné le 27 mars 2023) / Les lésions de la moelle épinière (LME) sont provoquées lorsque la moelle épinière est endommagée à la suite d'un impact ou d'une compression mécanique prolongée sur la colonne vertébrale, pouvant causer une paraplégie voire même une tétraplégie. Chaque année, entre 250 000 et 500 000 personnes dans le monde souffrent de LME selon l'organisation mondiale de la santé, dont 86 000 cas recensés au Canada. Les dommages causés aux neurones et aux cellules gliales à la suite d'une LME engendrent des dommages tissulaires irréversibles ainsi que l'activation de mécanismes inflammatoires principalement médiés par des cytokines. Initialement, la LME entraine la nécrose des microglies et la libération de leur contenu cellulaire qui inclut l'interleukine-1 alpha (IL-1α). Ce signal de danger hautement actif (alarmine) déclenche la neuroinflammation se traduisant à court terme par le recrutement des neutrophiles et des monocytes inflammatoires au site lésionnel et, à moyen terme, par la mort des oligodendrocytes (Ols) par apoptose. Des travaux de recherche récemment publiés par notre équipe ont montré que l'infiltration des cellules immunitaires du sang est significativement diminuée lorsque le gène Il1a ou Il1b est invalidé chez les souris. Cependant, seules les souris Il1a$^{-/-}$ ont montré des améliorations rapides et permanentes de la locomotion ainsi qu'un volume lésionnel réduit dès le premier jour suivant la lésion. L'objectif de cette thèse était d'investiguer le mécanisme d'action l'IL-1α au niveau du système nerveux central (SNC) afin de mieux comprendre comment cette cytokine médies es effets néfastes et ainsi permettre de les inhiber dans un contexte de LME. Nous avons ainsi mis en évidence que l'IL-1α entraîne principalement l'infiltration massive de neutrophiles ainsi que la diminution rapide des Ols. L'utilisation de différentes lignées murines transgéniques nous a permis d'induire une délétion ou une restauration spécifique du récepteur de l'IL-1, IL-1R1, dans les différents types cellulaires du SNC, afin de mieux comprendre le mécanisme d'action de l'IL-1α. Nous avons ainsi pu observer que l'infiltration des cellules immunitaires requiert la présence de l'IL-1R1 endothélial. Nous avons également montré que l'effet délétère de l'IL-1α sur les Ols est principalement médié par les astrocytes. De plus, nous avons montré que les astrocytes sont capables d'induire la mort des Ols via la production de dérivés oxygénés réactifs (Reactive Oxygen Species, ROS) dont l'effet peut être inhibé grâce à l'administration de l'antioxydant N-acétylcystéine. Ainsi, la meilleure compréhension du mécanisme d'action de l'IL-1α et de ses effets subséquents permet d'ouvrir la possibilité à de nouvelles cibles thérapeutiques dont les effets pourraient aider à réduire les dommages suite aux LME et, ainsi, favoriser la récupération des patients. / Over 4 million people suffer from SCI worldwide, and about 250 000 to 500 000 new injuries occur annually. At the site of trauma, SCI causes direct damage to cell bodies of neurons and glial cells. This is followed by a second wave of tissue degeneration characterized by damage to myelin and the death of oligodendrocytes (Ols) and neurons that survive the initial trauma, thus resulting in an amplification of the motor and sensory deficits. We recently demonstrated that dead and dying microglia at sites of SCI rapidly release the danger signal interleukin (IL)-1α, which in return triggers neuroinflammation. Accordingly, mice lacking the Il1a gene have an impaired inflammatory response and recover faster and to a greater extent than control mice after SCI. The main goal of this thesis was to investigate the mechanism of action and effects of IL-1α in the central nervous system (CNS) in order to prevent its detrimental consequences in the context of SCI. We uncovered that intra-cisterna magna (i.c.m.) delivery of recombinant IL-1α in mice leads to massive infiltration of neutrophils, the rapid death (within 24 hours) of mature Ols along the rostro-caudal spinal cord axis, damage to myelin sheaths, and strong activation of neurons. Using novel transgenic mouse lines in which we induced cell-specific deletion of the gene coding for the interleukin-1 receptor type I (IL-1R1), we found that Ol cell death was indirect and involved other types of CNS-resident cells such as astrocytes and endothelial cells (ECs), as well as blood-derived myeloid cells. Altogether, our data suggest that IL-1α released by damaged/dead microglia after SCI regulates Ol cell death and myelin damage through a mechanism that involves astrocytes, ECs and myeloid cells. Understanding the mechanism underlying Ol cell death and disruption of myelin integrity after SCI could allow the development of novel therapeutic strategies to protect and/or rescue this cell population and improve recovery after CNS injury and demyelinating diseases.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Chaque année, 130 000 personnes subissent une lésion de la moelle épinière, entraînant une paralysie totale ou partielle de leurs membres. Le seul traitement approuvé, un glucocorticoïde, demeure controversé puisque le rôle de la réponse inflammatoire qui se développe à la suite d'une lésion est encore mal compris. Par l'étude d'un nerf périphérique pouvant régénérer de façon autonome, il est possible d'évaluer l'importance de l'inflammation dans le processus de régénérescence axonale. Notre étude porte sur le rôle des récepteurs Toll-like (TLRs) dans l'initiation de la réponse immunitaire, la dégénérescence Wallérienne et le recouvrement locomoteur suite à une lésion nerveuse périphérique. Les expériences furent effectuées en utilisant des animaux déficients en TLR2, TLR4 et MyD88, ou en employant des agonistes ou inhibiteurs des TLRs. Nos résultats suggèrent que les TLRs seraient activés par des molécules endogènes présentes ou relâchées lors d'une blessure physique et, par l'initiation d'une réponse immune, favoriseraient l'élimination des débris de myéline et la régénérescence nerveuse. / Each year, 130 000 people suffer a spinal cord injury, inducing a total or partial paralysis of their members. The only approved treatment, a glucocorticoid, is still controversial since the role of the inflammatory response that develops after injury is still poorly understood. With the study of a peripheral nerve that can regenerate in an autonomous manner, it is possible to evaluate the importance of inflammation in the process of axonal regeneration. Our study involves the role of the toll-like receptors (TLRs) in the initiation of the immune response, Wallerian degeneration and behavioural recovery after a peripheral nerve lesions. The experiments were performed using mice deficient for TLR2, TLR4 and MyD88, or by employing agonists or inhibitors of TLR signaling. Our results indicate that TLRs could be activated by endogenous molecules present or expressed following traumatic injury and, through initiation of immune responses, could permit the elimination of myelin debris and nerve regeneration.

La stabilisation de la tête sur le tronc en position assise représente une activité posturale effectuée quotidiennement. La posture assise est particulièrement importante puisqu'elle est conservée même chez les patients souffrant de désordres neurologiques les empêchant de marcher. Ainsi, que l'on travaille devant un poste informatique ou que l'on conduise un véhicule automobile, de nombreux mécanismes de contrôle posturaux sous-tendent cette stabilisation de façon à stabiliser notre référentiel visuel pour accomplir une tâche donnée. Ces mécanismes posturaux de contrôle de la tête sur le tronc dépendent d'une interaction complexe entre différentes informations sensorielles. Un modèle intéressant permettant d'élucider les mécanismes de la stabilisation de la tête sur le tronc est l'accident automobile. Pendant un tel événement, une perturbation linéaire est appliquée brusquement au tronc, perturbant la position de la tête sur le tronc. Les études présentées dans cette thèse traitent principalement des réponses posturales céphaliques et nucales observées chez l'humain suite à une perturbation linéaire appliquée au tronc. Les objectifs spécifiques de cette thèse sont de vérifier : 1. L'implication possible des réflexes cervicocolique et vestibulocolique et d'une réponse cognitive dans l'élaboration des commandes motrices nucales lors d'une perturbation linéaire assise. 2- L'adaptabilité des réponses posturales cervicales en fonction du contexte environnemental. 3- Le rôle de l'appareil vestibulaire dans l'élaboration de réponses posturales nucales adaptées au contexte environnemental en modifiant les afférences vestibulaires à l'aide d'un léger courant galvanique. 4- La possibilité de modéliser l'angulation des vertèbres cervicales à l'aide de marqueurs cutanés. De façon générale, les résultats des études présentées dans cette thèse permettent de mieux comprendre l'implication relative des différents afférents sensoriels et d'une réponse cognitive dans l'élaboration des commandes motrices nucales. Plus spécifiquement, il apparaît que les afférents nucaux soient importants dans le déclenchement des réponses posturales alors que les afférents vestibulaires semblent jouer un rôle principalement lors des ajustements posturaux en pro-action. De plus, il semble qu'une réponse cognitive puisse modifier les réponses posturales suite à une accélération linéaire. Les résultats présentés dans cette thèse montrent qu'en diminuant l'incertitude entourant le contexte environnemental de la perturbation, il est possible de modifier les réponses posturales. Ainsi, lorsque nous connaîtrons le type réponse posturale permettant de protéger les structures cervicales, il sera permis d'envisager le développement d'aides technologiques qui permettraient au sujet de produire une réponse posturale efficace et sécuritaire lors d'un accident automobile. Finalement, les résultats de la dernière étude de cette thèse montrent qu'il est possible de modéliser l'angulation des vertèbres cervicales à l'aide de marqueurs externes. De futurs modèles permettront peut-être d'étudier de façon non invasive les mouvements segmentaires cervicaux lors d'une perturbation appliquée au tronc en posture assise.