Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

A chaque inspiration, une grande variété de molécules volatiles présentes dans l’environnement stimulent nos récepteurs olfactifs. Pourtant, malgré la complexité chimique du milieu naturel, les organismes arrivent à se représenter leur univers en détectant des odorants seuls ou de mélanges d’odorants. Le traitement repose alors majoritairement sur deux modes : le mode analytique, qui permet d’extraire d’un mélange la qualité odorante de tout ou partie des composés, ou le mode synthétique qui permet la représentation du mélange de manière holistique. Dans ce travail de thèse, nous avons évalué l’influence de certaines caractéristiques physicochimiques des mélanges, du nombre d’éléments en mélange et du stade développemental de l’organisme dans la perception des mélanges chez le lapin et l’Homme. Les résultats confirment que la perception de configurations est commune aux deux modèles testés bien que les modalités de leur émergence soient en partie distinctes. Nos observations supportent l’idée que dans les mélanges, des odorants ou associations d’odorants pourraient porter des poids perceptifs induisant le traitement analytique, ou synthétique, respectivement. Ces poids peuvent être influencés par certaines caractéristiques physicochimiques des mélanges, notamment leur complexité, mais peuvent aussi être en partie modifiés par l’expérience et par le développement. Au final, ces travaux apportent des résultats originaux permettant de comprendre comment les organismes, à différentes périodes de leurs histoires individuelles, arrivent à extraire de l’environnement hautement complexe des odorants ou mélanges d’odorants biologiquement pertinents. / Within each breath, a large diversity of volatiles molecules of the surrounding reaches our olfactory receptors. Despite the chemical complexity of the natural environment, the organisms succeed to represent their world using single odorants or mixtures. The treatment is then based on two processes: the elemental mode, which allows extracting the odor quality of all or some of the elements, or the configural mode which allows the holistic representation of the mixture. In this doctoral thesis, we evaluated the influence of some physicochemical parameters, the number of odorants included in a mixture and the developmental stage of an organism in the perception of mixtures in the rabbit and the Human. The results confirm that the perception of configurations is shared by the two models even if the modality of their emergence can be distinct, at least in part. Our findings support the idea that in mixture, several elements or association of elements can carry a perceptual weight leading to the elemental, or configural perception, respectively. These weights can be influenced by several mixture physicochemical parameters, especially their complexity, but can also be partially modified by experience and development. Finally, these works brings original results allowing to better understand how an organism, at different period of its individual life, achieves the extraction of biologically relevant odorants or mixtures of odorants from the highly chemical environment.

En Europe de l’Ouest, de nombreuses espèces de léporidés sont endémiques, ce qui en fait de bons témoins de l’évolution des écosystèmes terrestres dans lesquelles ont évolué les sociétés humaines préhistoriques. Paradoxalement, leur variabilité morphologique est mal connue et la phylogénie établie aujourd’hui, discutable. Ce travail propose de renseigner la diversité morphométrique des lapins et des lièvres sur près de deux millions d’années d’évolution, à travers l’application d’études ostéométriques et en morphométrie géométrique. L’analyse de restes osseux et dentaires – de populations actuelles et de 73 séries fossiles provenant de régions périméditerranéennes couvrant le Pléistocène – permet de caractériser les adaptations des léporidés face aux changements environnementaux et leurs tendances évolutives. Cette étude propose une nouvelle phylogénie pour le lapin et présente les différentes phases de dispersion des taxons à l’échelle de l’Europe occidentale. Ainsi, plusieurs événements de type expansion des populations, recolonisation des territoires depuis des zones refuges et extinctions locales, sont mis en évidence en réponse aux changements climatiques globaux. Ces résultats permettent de discuter la présence de ces petits gibiers dans l’environnement et alimente le débat sur les relations entre ces espèces et les communautés humaines. Leur augmentation significative dans la diète des groupes humains à la fin du Paléolithique supérieur, ne semble pas seulement s’expliquer par des changements cognitifs, culturels ou économiques, mais coïncide davantage avec les variations biogéographiques de ces espèces. / Fossil remains of small mammals of the Leporidae family are abundant in numerous paleontological and archaeological deposits from the Quaternary. Many species are endemic to Western Europe, which makes them reliable markers of change in the ecosystems in which prehistoric human societies evolved. Paradoxically, morphological variability of leporids is still poorly understood and current phylogeny remains a subject of debate. This work focuses on the morphometric diversity of rabbits (Oryctolagus) and hares (Lepus) over nearly two million years of evolution. We applied osteometry and geometric morphometric analyzes to bone and dental remains of current populations and 73 fossil samples from perimediterranean regions (Spain, France, Italy, Portugal) during different moments of the Pleistocene. These data provide insights concerning Leporidae adaptations to environmental change as well as more general evolutionary trends. Here we propose a new phylogeny for the genus Oryctolagus and present different dispersion phases for Western Europe. Several population expansion events coupled with the recolonization of refuge areas and local extinctions are highlighted in response to global climate change. These results allow us to discuss the presence of these small game species in the environment and contribute to the debate concerning relations between leporids and human communities. Humans have regularly consumed leporids since at least the Middle Paleolithic. Their significant increase in the diet at the end of the Upper Paleolithic, however, cannot be explained solely by cognitive, cultural or economic changes but rather coincides with biogeographic variations of these species.

Le travail présenté dans ce manuscrit traite des mécanismes d'émergence des maladies infectieuses. Une première partie du texte est consacrée à la réflexion menée sur ces processus, et à leurs conséquences pour la gestion des maladies. Dans une deuxième partie nous exposons les travaux de modélisation réalisés ; l'objectif est de tester si des changements dans l'expression d'une infection peuvent être expliqués par la dynamique de circulation de l'agent infectieux dans la population hôte, à travers la protection de groupe. Nous montrons que l'apparition de la maladie de Carré chez les lions du Serengeti peut être due à une perte d'immunité de groupe suite à l'extinction du virus. Nous étudions ensuite les conséquences sur le patron épidémique d'une protection partiellement croisée entre souches. Enfin, nous intégrons à cette problématique la structure spatiale de la population hôte, pour expliquer des observations faites sur les systèmes lagomorphes/lagovirus en France.

Les médiateurs lipidiques de l’inflammation dont le leucotriène B4 (LTB4) et le facteur d’activation plaquettaire (PAF) permettent la régulation de la migration des neutrophiles polymorphonucléaires (PMNs) et l’extravasation plasmatique au site inflammatoire. Afin de déterminer leurs rôles dans la régulation de la migration des PMNs au site inflammatoire, nous avons étudié leur effet potentiellement coopératif en utilisant une approche pharmacologique à l’aide d’antagonistes sélectifs des récepteurs du LTB4 et du PAF dans un modèle d’inflammation dermique chez le lapin. Les résultats montrent un effet inhibiteur additif des antagonistes des deux médiateurs lipidiques, lorsque utilisés de façon concomitante, sur la migration des neutrophiles induite par le LTB4, le PAF et aussi sur des médiateurs non-chimiquement apparentés comme le facteur nécrosant des tumeurs (TNFα), ainsi que sur l'inhibition de l’extravasation plasmatique induite par le leucotriène D4, suggérant un rôle régulateur des récepteurs du LTB4 et du PAF dans la migration des PMNs au site inflammatoire. Nous avons déterminé le rôle de ces médiateurs dans la régulation de la migration des PMNs en réponse à une ischémie-reperfusion des membres inferieurs chez le lapin. Les résultats appuient l’hypothèse selon laquelle le LTB4 et le PAF exercent un rôle important dans l’accumulation des PMNs au site inflammatoire. En effet l’administration concomitante des antagonistes des récepteurs de ces deux médiateurs lipidiques a réduit de façon significative la migration des PMNs aux poumons, intestins et foie. Nos résultats contribuent à élucider le rôle du LTB4 et du PAF dans la régulation de l’extravasation des PMNs et du plasma au site inflammatoire. / Inflammatory lipid mediators including leucotriene B4 (LTB4) and platelet activating factor (PAF) regulate the trafficking of polymorphonuclear neutrophils (PMNs) and plasma extravasation at inflammatory sites. To delineate their role in regulating PMNs extravasation, we studied the effect of PAF and/or LTB4 selective receptor antagonists in dermal inflammation induced by a variety of agonists in a rabbit bioassay model. The results show that there is an additive inhibitory effect when the two antagonists are used concomitantly on PMNs dermal accumulation induced by LTB4 and PAF, as well by chemically unrelated agonists including TNFα, in addition to inhibiting plasma extravasation induced by LTD4. These results support a regulatory role of LTB4 and PAF in regulating PMNs trafficking and plasma extravasation at inflammatory sites. Next, we studied the regulatory role of lipid mediators in regulating PMNs trafficking in response to hind limb ischemia-reperfusion. The results show that the administration of both PAF and LTB4 receptor antagonists reduced significantly PMNs migration to the lung, the liver and the intestine. Our results contributed to elucidate the role of LTB4 and PAF in the regulation of PMNs migration and oedema formation at inflammatory sites.

Le syndrome d’embolie de liquide amniotique (SELA) est une complication rare et souvent catastrophique de l’accouchement chez la femme caractérisée classiquement par une hypotension sévère, un arrêt cardiorespiratoire et une coagulation intra-vasculaire disséminée. Malheureusement, sa physiopathologie est encore mal connue. Le rôle des kinines n’a notamment pas été étudié. L’objectif de notre projet était de développer un modèle animal de SELA et d’étudier le rôle éventuel des kinines dans ce syndrome. Douze lapines en fin de gestation ont été incluses dans l’étude. Pour chacune d’entre-elles, le liquide amniotique était aspiré de chaque sac amniotique après une laparotomie. Six lapines recevaient un bolus de liquide amniotique injecté via la veine auriculaire alors que les six autres recevaient un bolus de saline. Parallèlement, les effets in vitro de liquide amniotique sur la coagulation étaient évalués par thrombelastographie (TEG) et comparés aux effets de la saline. L’injection de liquide amniotique n’a pas permis de reproduire les signes cliniques de SELA, n’a pas entrainé la génération de bradykinine, et n’a pas eu d’effet sur le temps de prothrombine, le temps de thromboplastine partielle activée, et l’activité du facteur VIII de. Une thrombocytopénie sévère et transitoire a cependant été notée 5 minutes après l’injection de liquide amniotique. De plus, en additionnant in vitro de liquide amniotique au sang on a observé un tracé de TEG hypercoagulable comparé à celui obtenu avec la saline. Le modèle n’ayant pas pu reproduire le SELA, le rôle des kinines dans ce syndrome reste à déterminer. / Amniotic fluid embolism (AFE) is a rare but catastrophic complication of parturition characterized by severe hypotension, cardiovascular collapse, and massive consumptive coagulopathy. Its pathophysiology remains obscure. In particular, the potential role of bradykinin in hypotension is unknown. The objective of this study was to develop a suitable animal model of AFE and to study the effects of amniotic fluid injection on bradykinin release in this model. Twelve rabbits in late gestation (25 days) were used. For each rabbit, amniotic fluid was collected from foetal amniotic sacs by laparotomy. For six rabbits, the amniotic fluid was then injected as a bolus via the left auricular vein, whereas the six other rabbits received saline (control group). In parallel, the in vitro effects of amniotic fluid on coagulation was assessed by thrombelastography (TEG) and compared to the effects of saline. Injection of amniotic fluid did not reproduce clinical signs of AFE, did not provoke bradykinin generation and had no effect on prothrombin time, the activated partial thromboplastin time, nor Factor VIII activity. However, a significant thrombocytopenia was observed five minutes after amniotic fluid administration. This thrombocytopenia resolved within 60 minutes. In vitro addition of amniotic fluid to blood resulted in accelerated clotting on TEG tracings as compared to the effect of saline. As we were not able to reproduce AFE with our model, the role of kinins in this syndrome remains to be determined.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

This master's thesis is focused on knowledge discovery from databases, especially on methods of mining sequential patterns. Individual methods of mining sequential patterns are described in detail. Further, this work deals with extending the platform Microsoft SQL Server Analysis Services of new mining algorithms. In the practical part of this thesis, plugins for mining sequential patterns are implemented into MS SQL Server. In the last part, these algorithms are compared on different data sets.

L’adaptation des principes ERAS à l’anesthésie du lapin pourrait améliorer leur taux de mortalité périopératoire élevé. Le développement d’un protocole IM réversible pourrait raccourcir le réveil et diminuer les complications. Les objectifs de ce mémoire sont 1) d’investiguer la relation entre l’administration d’oxygène et la ventilation et 2) de définir les paramètres PK-PD du midazolam IV midazolam et son antagoniste flumazénil chez le lapin. Dans une étude prospective, randomisée, à l’aveugle, 25 lapins de Nouvelle-Zélande (4 mâles, 21 femelles ; 3,1–5,9 kg ; 1 an) ont été anesthésiés avec l’alfaxalone (4 mg/kg), dexmédétomidine (0,1 mg/kg) et midazolam (0,2 mg/kg) IM et randomisés à attendre 5 (n = 8) ou 10 (n = 17) minutes entre l’injection anesthésique et l’administration d’oxygène (100%) ou air médical (masque,1 L/minute). Avant (PREoxy/air5/10) et 2 minutes après l’oxygène ou l’air médical (POSToxy/air5/10), la fréquence respiratoire (fR), pH, PaCO2, PaO2 ont été investigués. L’hypoxémie (PaO2 < 88 mmHg) était présente à tous les temps PRE : PREoxy5 [71 (61–81) mmHg] ; PREoxy10 [58 (36–80) mmHg] et PREair10 [48 (32–64) mmHg]. L’hypoxémie a persisté avec l’air médical : POSTair10 [49 (33–66) mmHg]. L’administration d’oxygène a corrigé l’hypoxémie, mais était associée avec une diminution de fR (> 70% ; p = 0,016, deux groupes) et de l’hypercapnie (p = 0,016, deux groupes). fR restait inchangé avec l’air médical (p = 0,5). PaCO2 était plus élevé avec l’oxygène que l’air (p < 0,001). L’administration d’oxygène précoce a résolu l’hypoxémie reliée à l’anesthésie, mais a empiré l’hypoventilation démontrant que la stimulation respiratoire hypoxique est un facteur important contribuant à la ventilation lorsque ce protocole anesthésique est utilisé. Dans une étude prospective, randomisée, à l’aveugle et croisé, 15 lapins de Nouvelle-Zélande (7 mâles, 8 femelles; 2,73 – 4,65 kg ; 1 an) ont reçu midazolam IV (1,2 mg/kg) à T0 suivi de flumazénil IV (FLU ; 0,05 mg/kg) ou saline (SAL ; même volume) pour renverser la perte du réflexe de redressement (LORR). Le traitement (FLU/SAL) était injecté 30 secondes après LORR. L’échantillonnage sanguin artériel était analysé avec la technique de chromatographie liquide/spectrométrie de masse. Le temps pour le retour du réflexe de redressement (ReRR) était analysé. Demi-vie, clairance plasmatique and volume de distribution du FLU étaient 26,3 min [95%CI : 23,3–29,3], 18,74 mL/min/kg [16,47–21,00] et 0,63 L/kg [0,55–0,71], respectivement. ReRR était 25 fois plus rapide pour FLU (23 [8–44] secondes) versus SAL (576 [130–1141] secondes ; p<0.001, 95%CI [425–914 secondes]). Le retour de la sédation (LORR) était présent dans les deux groupes (4/13 FLU ; 7/13 SAL) à 1540 [858–2328] secondes. Le flumazénil a rapidement antagonisé la sédation du midazolam. Cependant, le potentiel de resédation après l’utilisation du flumazénil nécessite une surveillance accrue durant la période de réveil. / Adapting ERAS guideline principles to rabbit anesthesia could improve their risk of perioperative mortality which remains elevated. The development of a reversible IM protocol could hasten recovery and decrease complications. The objectives of this thesis were 1) to investigate the relationship between oxygen administration and ventilation, 2) to define PK-PD parameters of IV midazolam and its antagonist flumazenil in rabbits. In a prospective, randomized, blinded study, 25 New Zealand White rabbits (4 males, 21 females; 3.1–5.9 kg; 1 year old) were anesthetized with IM alfaxalone (4 mg/kg), dexmedetomidine (0.1 mg/kg) and midazolam (0.2 mg/kg) and randomized to a 5 (n = 8) or 10 (n = 17) minutes waiting period between drug injection and oxygen (100%) or medical air administration (facemask, 1 L/minute). Immediately before (PREoxy/air5/10) and 2 minutes after oxygen or medical air (POSToxy/air5/10), respiratory rate (fR), pH, PaCO2, PaO2 were investigated. Hypoxemia (PaO2 < 88 mmHg) was observed at all PRE times. PREoxy5 [71 (61–81) mmHg]; PREoxy10 [58 (36–80) mmHg] and PREair10 [48 (32–64) mmHg]. Hypoxemia persisted when breathing air: POSTair10 [49 (33–66) mmHg]. Oxygen administration corrected hypoxemia but was associated with decreased fR (> 70%; p = 0.016, both groups) and hypercapnia (p = 0.016, both groups). fR was unchanged breathing air (p = 0.5). PaCO2 was higher when breathing oxygen than air (p < 0.001). Early oxygen administration resolved anesthesia-induced hypoxemia, but worsened hypoventilation indicating that hypoxic respiratory drive is an important contributor to ventilation using the studied drug combination. In a prospective, randomized, blinded, crossover study, 15 New Zealand White rabbits (7 males, 8 females; 2.73 – 4.65 kg, 1 year old) received IV midazolam (1.2 mg/kg) followed by IV flumazenil (FLU; 0.05 mg/kg) or saline control (SAL; equal volume) to reverse loss of righting reflex (LORR). Midazolam was injected (T0). Treatment (FLU/SAL) injected 30 seconds after LORR. Arterial blood samples were collected and analyzed using liquid chromatography/mass spectrometry. Time to return of righting reflex (ReRR) compared between groups. FLU terminal half-life, plasma clearance and volume of distribution were 26.3 min [95%CI: 23.3–29.3], 18.74 mL/min/kg [16.47–21.00] and 0.63 L/kg [0.55–0.71], respectively. ReRR was 25 times faster in FLU (23 [8–44] seconds) versus SAL (576 [130–1141] seconds; p<0.001, 95%CI [425–914 seconds]). Return of sedation (LORR) occurred in both groups (4/13 in FLU; 7/13 in SAL) at 1540 [858–2328] seconds. Flumazenil quickly and reliably reversed sedation from midazolam injection. However, the potential resedation after flumazenil administration warrants careful monitoring in the recovery period.

Le travail présenté dans ce manuscrit traite des mécanismes d'émergence des maladies infectieuses. Une première partie du texte est consacrée à la réflexion menée sur ces processus, et à leurs conséquences pour la gestion des maladies. Dans une deuxième partie nous exposons les travaux de modélisation réalisés ; l’objectif est de tester si des changements dans l'expression d'une infection peuvent être expliqués par la dynamique de circulation de l'agent infectieux dans la population hôte, à travers la protection de groupe. Nous montrons que l'apparition de la maladie de Carré chez les lions du Serengeti peut être due à une perte d’immunité de groupe suite à l’extinction du virus. Nous étudions ensuite les conséquences sur le patron épidémique d'une protection partiellement croisée entre souches. Enfin, nous intégrons à cette problématique la structure spatiale de la population hôte, pour expliquer des observations faites sur les systèmes lagomorphes/lagovirus en France. / The study presented here aims to suggest and to test several mechanisms to explain how infectious diseases impact could increase, in relation to microparasite circulation and loss of herd protection. We first introduce the main characteristics of host/microparasite interaction and display some knowledge about emerging infectious diseases, and their consequences for diseases control. Stochastic modelling is then used to study epidemic patterns under several hypotheses and for different host/parasite systems: i) we explain canine distemper emergence in Serengeti lions through a break in virus circulation and the resulting loss of herd immunity; ii) we study the consequences of partial crossprotection induced in hosts by different strains in a small homogeneous host population; and iii) we extend this study to spatially structured host populations to explain data observed in lagomorphs/lagoviruses in France.