Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les mitochondries du cortex surrénal contiennent un cytochrome P-450 impliqué dans la réaction de 11beta-hydroxylation des stéroides qui est semblable au cytochrome P-450 trouvé dans les microsomes. Les membranes externes et internes des mitochondries de cortex surrénal ont été séparées après centrifugation sur un gradient de densité de saccharose et différenciées sur la base de leur morphologie et de la distribution d'enzymes caractéristiques. Le système enzymatique de 11beta-hydroxylation est strictement confiné aux membranes internes. L'absence de cytochrome P-450 dans la membrane externe est une différence significative avec les microsomes du cortex surrénal. L'utilisation du ferricyanure comme accepteur d'électrons non pénétrant montre que le cytochrome P-450 impliqué dans la 11beta-hydroxylation de la désoxycorticostérone est situé du côté matriciel de la membrane interne mitochondriale.<br />La fixation de la désoxycorticostérone et du métyrapol, un inhibiteur de l'hydroxylation des stéroïdes, a été mesurée sur les mitochondries de cortex surrénal. Des sites de forte affinité (N = 0,5 nmol/mg de protéine et de Kd = 7,5 x 10-9 M) pour le métyrapol ont été trouvés seulement dans la membrane interne mitochondriale et ceci est en accord avec la localisation du cytochrome mitochondrial P-450 dans la même membrane. Le nombre de sites de fixation du métyrapol est semblable au nombre de sites de haute affinité trouvés pour les stéroïdes qui sont des substrats de la 11beta-hydroxylase. Cette valeur est voisine de la moitié de la quantité du cytochrome mitochondrial P-450 (1,1 nmol/mg de protéine) supportant la présence de deux types de cytochrome P-450 dans des mitochondries de cortex surrénal, un pour la 11beta-hydroxlation et un autre pour la coupure de la chaîne latérale du cholestérol.

Le syndrome de stress post-traumatique est une pathologie caractérisée par des symptômes de réexpérimentation, d’évitement et d’hypervigilance. L’apparition d’un syndrome de stress posttraumatique après un événement traumatisant peut être prédit par un déficit de sécrétion en glucocorticoïdes. Le rôle de ce déficit dans la vulnérabilité individuelle face au stress a été analysé par deux approches différentes chez le rat. Dans une première approche, une déplétion pharmacologique a été induite par la métyrapone puis les réactions physiologiques et comportementales pendant le stress ont été caractérisées. Dans une seconde approche, les différences interindividuelles d’une population soumise à un stresseur intense ont été caractérisées en termes de réponse physiologique, comportementale et d’expression génique dans l’hippocampe. Ces études n’ont pas mis en évidence de vulnérabilité accrue induite par un déficit en glucocorticoïde. Au contraire, la métyrapone a montré des propriétés anxiolytiques indépendamment de son effet sur les glucocorticoïdes. La métyrapone a également modifié le métabolisme central et périphérique d’une façon qui pourrait expliquer ses propriétés neuroprotectrices. Enfin, l’approche naturaliste a mis en évidence l’importance de la plasticité synaptique dans la résilience face au stress / Post-traumatic stress disorder is a pathology characterized by reexperience, avoidance and hyper-arousal symptoms. Emergence of post-traumatic stress disorder after a traumatic event can be predicted, to a certain extent, by a glucocorticoid secretion deficiency. The role of this deficiency in stress vulnerability has been analysed by two different approaches in the rat. In a first approach, a pharmacological depletion has been induced by metyrapone, then, physiological and behavioural reactions during stress have been characterized. In a second approach, inter-individual differences of a population submitted to an intense stressor has been characterized in terms of physiological, behavioural and hippocampal gene expression responses. These studies failed to evidence an increased vulnerability induced by a glucocorticoid deficiency. On the contrary, metyrapone exhibited anxiolytic-like properties independently of its effects on glucocorticoids. Metyrapone has also modified central and peripheral metabolism in a way that could explain its neuroprotective properties. Finally, the naturalistic approach has evidenced the emphasis of synaptic plasticity in the resilience to stress

Les insectes ont développé un système chimiosensoriel gustatif leur permettant de discriminer les stimuli sensoriels indispensables à leur survie et à leur reproduction. Afin d’être efficace, le système gustatif doit être sensible et permettre une élimination rapide des molécules sensorielles afin d’éviter la saturation des récepteurs et ainsi assurer la détection et l’intégration des signaux chimiosensoriels. Présentes dans l’espace péri-récepteur, les enzymes du métabolisme des xénobiotiques (EMX), impliquées principalement dans la détoxication des organismes, pourraient avoir un rôle central dans la modification et/ou l’arrêt du signal sensoriel en catalysant la biotransformation de ces molécules et en favorisant leur élimination.Afin d’analyser l’implication des EMX dans les processus chimiosensoriels, nous avons centré notre étude sur le rôle potentiel des Cytochromes P450 (CYP), dans la perception et le métabolisme de la caféine chez Drosophila melanogaster. Nous avons identifié plusieurs CYP dont l’expression est fortement modulée dans les organes sensoriels et dans le corps par la caféine. L’inhibition ciblée de l’expression de certains CYP dans les neurones sensoriels provoque une perturbation de la perception de la caféine, mettant ainsi en évidence le rôle crucial de ces enzymes dans les mécanismes chimiosensoriels. En parallèle, nous avons caractérisé le métabolisme de la caféine chez la drosophile puis, nous avons mis en évidence l’implication directe de CYP6d5 dans la dégradation de la caféine en théobromine.L’ensemble de ces travaux montre pour la première fois, l’implication directe des cytochromes P450 dans les mécanismes de perception sensorielle et dans le métabolisme de la caféine chez la drosophile. / Insects have developed a gustatory system, allowing them to detect sensory molecules essential to their survival and their reproduction. In order to be efficient, the gustatory system must be sensitive, allowing a rapid elimination of sensory molecules in order to avoid the receptor saturation and insuring the detection and the integration of chemosensory signals.Located in the peri-receptor environment, xenobiotic metabolizing enzymes (EMX), mainly implicated in detoxification, could have a crucial role in the modulation of the sensory signal by catalyzing the biotransformation of sensory molecules and promoting their elimination.To analyze the involvement of XME in chemosensory processes, we focused our project on the putative role of Cytochromes P450 (CYP) in caffeine sensory perception and metabolism in Drosophila melanogaster. We identified several CYP, which the expression is strongly modulated in sensory organs and in the body by caffeine. The specific-targeted silencing of some CYP expression in sensory neurons leads to an alteration of caffeine perception, revealing the crucial role of these enzymes in chemoperceptive processes. In parallel, we characterized the caffeine metabolism in Drosophila, and highlighted a direct involvement of CYP6d5 in the degradation of caffeine into theobromine. This work shows for the first time, a direct implication of cytochromes P450 in sensory perception mechanisms and in the metabolism of caffeine in Drosophila.