Avec le vieillissement de la population, la prévalence des démences comme la maladie d'Alzheimer (MA) est en augmentation. Il est désormais largement admis que l'identification précoce de la MA est cruciale. Le développement d’outils diagnostiques permettant d'identifier les premiers symptômes de déclin cognitif lié à la MA représente un défi scientifique et clinique important. Clarifier le profil cognitif retrouvé dans le prodrome de la MA (appelé trouble cognitif léger [TCL]) représente un moyen d'atteindre cet objectif. Très peu d’études ont documenté la compréhension du langage non littéral chez les individus avec un TCL, bien qu’une atteinte de cet aspect langagier ait été proposée à titre de marqueur possible de la MA. La présente thèse vise à caractériser la compréhension du langage non littéral, plus particulièrement de l’ironie verbale, chez les individus avec un TCL. L’implication des capacités de mentalisation est également étudiée. Un premier article présente l’état des connaissances actuelles sur la compréhension de l’ironie verbale aux plans clinique et théorique. Un deuxième article documente la compréhension de l’ironie verbale chez des individus présentant un TCL. Les résultats obtenus soulignent la présence de difficultés de compréhension de l’ironie chez des gens ayant un TCL et montrent que ces difficultés sont fortement liées aux capacités de mentalisation des participants. Un dernier article rapporte les résultats d’une étude dans laquelle la compréhension de l’ironie a été examinée en uniformisant l’implication de la mentalisation à travers les différentes conditions de la tâche. L’interprétation des données suggère que les difficultés de compréhension de l’ironie chez les personnes avec un TCL sont associées à d’autres difficultés cognitives (p.ex., fonctions exécutives, mémoire épisodique, mentalisation). Dans l’ensemble, cette thèse contribue à l’avancement des connaissances quant au profil cognitif des individus en prodrome de MA, notamment en ce qui concerne la compréhension de l’ironie verbale et les capacités de mentalisation chez les individus avec un TCL. De plus, les connaissances issues de cette thèse ont des retombées au plan clinique en soulignant entre autres l’importance de la modalité d’évaluation de la compréhension de l’ironie dans le vieillissement en général. Des considérations quant à la conceptualisation de la mentalisation sont également abordées. / With the aging of the population, the prevalence of dementia such as Alzheimer’s disease (AD) is increasing. It is now largely accepted that early identification of AD is crucial. An important scientific and clinical challenge is to develop diagnostic tools allowing identification of the earliest symptoms of AD-related cognitive decline. Clarifying the cognitive profile of the prodromal phase of AD (also known as mild cognitive impairment [MCI]) represents one way to attain this goal. Very few studies have documented nonliteral language comprehension in individuals with MCI, although impairment of this aspect of language has been proposed as a potential marker of AD. This thesis aims to characterize nonliteral language comprehension, more specifically verbal irony comprehension, in individuals with MCI. The relative implication of mentalizing capacity is also studied. The first article presents the current state of knowledge on verbal irony comprehension, at clinical and theoretical levels. A second article documents verbal irony comprehension in individuals with MCI. The results highlight the presence of difficulties in comprehending irony in individuals with MCI and these difficulties are strongly linked to mentalizing abilities. A final article reports the results of a study which examined verbal irony comprehension in elders with MCI by mean of a task which standardized the involvement of mentalizing across task’s conditions. Interpretation of the data suggests that impaired verbal irony comprehension in individuals with MCI is associated with other cognitive difficulties (i.e., executive functions, episodic memory, mentalizing). This thesis contributes to the advancement of knowledge about the cognitive profile of individuals with prodromal AD. In addition, this thesis has clinical implications by highlighting the importance of the evaluation modality of irony comprehension in aging. Considerations regarding the conceptualization of mentalization are also discussed.

La maladie d’Alzheimer est la plus commune des formes de démence qui touche presque cinquante millions de personnes dans le monde. Les symptômes les plus fréquents sont la perte de mémoire, la difficulté à planifier des tâches et des confusions temporelles et spatiales. Il n’existe à ce jour aucun traitement pour cette maladie. La protéine précurseur de l’amyloïde (APP) est habituellement coupée par l’enzyme alpha-sécrétase, cependant une coupure anormale par la bêta-sécrétase conduit à la formation de peptides bêta-amyloïdes, qui forment des agrégats s’accumulant sous forme de plaques dans le cerveau des patients Alzheimer. De nombreuses mutations du gène APP sont à l’origine de changements dans la séquence d’acides aminés de la protéine, responsable d’une accumulation accrue de plaques. Ces mutations sont appelées formes familiales de la maladie d’Alzheimer ou FAD (Familial Alzheimer’s disease). Cependant il a été découvert qu’une forme de FAD d’APP (mutation islandaise A673T) présente dans une population d’Europe nordique, différant d’une seule paire de bases du gène normal dans l’exon 16, modifiant une alanine de la protéine en thréonine qui réduit de 40% sa coupure par la bêta-sécrétase. La découverte de la technologie CRISPR/Cas9 ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de traitements préventifs ou curatifs des maladies génétiques et dans notre cas Alzheimer. L’endonucléase Cas9 peut couper l’ADN double brin du génome en étant guidée par un ARNg et en reconnaissant une séquence cible « protospacer » suivie d’un PAM (protospacer adjacent motif). Depuis 2016, une optimisation du système CRISPR appelée édition de base permet maintenant de modifier de façon très précise la base cytidine enthymine et les guanines en adénines sur le brin opposé de l’ADN. Le premier article de cette thèse vise à démontrer que l’ajout de la forme FAD A673Ten codominance avec une autre forme pathologique provoque ou non des répercussions bénéfiques sur la sécrétion de peptides amyloïde-beta. Les expériences ont été réalisées avec des plasmides, permettant de visualiser un effet maximum de la mutation A673T. Il était important de déterminer si cette mutation était protectrice en codominance pour assurer une approche thérapeutique la plus polyvalente possible. Nous avons confirmé cet effet bénéfique sur une majorité de formes FAD et en particulier sur la mutation London V717I.Le deuxième article de cette thèse traite de l’introduction de la mutation A673T par un système dérivé de CRISPR/Cas9, l’édition de base. Plusieurs modèles d’éditeurs de base ont été comparés et optimisés dans le but d’obtenir une modification du génome aussi efficace et précise que possible. Un candidat a été sélectionné après des tests sur cellules modèles HEK 293T et neuroblastomes SH-SY5Y.La troisième partie de ce manuscrit présente les résultats obtenus lors de l’insertion de cet éditeur de base dans des vecteurs viraux dans le but d’infecter des modèles de neurones humains et murins présentant des formes FAD. L’ensemble de cette démarche a permis d’ouvrir une nouvelle avenue à une potentielle thérapie pour la maladie d’Alzheimer. / Alzheimer’s disease (AD) is the most common form of dementia in the world, withnearly fifty million people affected currently. The most common symptoms of this diseaseare memory loss, difficulties in task management, and temporal and spatial confusions. There is currently no treatment for this disease. The amyloid precursor protein (APP) is usually cut by the alpha-secretase enzyme; however, abnormal cleavage by the beta-site APP cleaving enzyme 1 (BACE1) leads to the formation of beta-amyloid peptides. These peptides in turn forms aggregates, which accumulate as plaques in the brains of Alzheimer patients. Many non-silent APP mutationscause changes to the amino acid composition of the protein and result in increased plaque accumulation. These mutations are called familial forms of Alzheimer’s disease (FAD).However, one of these mutations (Icelandic A673T mutation) has been shown to confer aprotection against the on set and development of AD. This mutation of a single mutation inexon 16 changes an alanine into a threonine and has been shown to reduce the cleavage ofthe APP protein by BACE1 by 40%.This kind of single point mutation is the perfect target for the newly discoveredCRISPR/Cas9 technology, which opens new perspectives for the development of preventiveor curative treatments for genetic diseases and in our case Alzheimer’s. The Cas9endonuclease is a powerful tool for the modification of genetic data. The protein has been shown to cut double-stranded DNA with the help of a guide RNA (gRNA) to target a specified sequence adjacent to a PAM (protospacer adjacent motif). The base CRISPRsystem has been coopted by many different research teams; one of which used the technology to develop a technique they called base editing. This technique allows researchers toexchange cytidine bases for thymine and guanine bases for adenine with a strong accuracy. The first article of this thesis aims to demonstrate that the addition of the A673Tmutation in codominance with another pathological form of AD may have beneficial effectson the reduction of beta-amyloid peptides in patients’ brains. To determine if the mutationwas protective, plasmids carrying the A673T mutation along with another random FADmutation were used. Ultimately, we confirmed the beneficial effect for many forms of FAD,in particular the London V717I mutation demonstrated the greatest reduction in beta amyloidproteins. The second article of this thesis deals with the insertion of the A673T mutation by theCRISPR/Cas9 derived system, base editing. Several base editor complexes were compared and optimized to achieve the most effective and accurate genome modification possible. A candidate was selected after testing on HEK293T cells and SH-SY5Y neuroblastoma. The third part of this manuscript presents the results obtained when using lentiviraland AAV vectors to infect induced human and mouse neurons with a base editor complex and harvested mouse neurons with FAD forms. This whole approach has opened up an avenue for a potential therapy for Alzheimer’sdisease.

La dépression compliquant la démence est un trouble sous-diagnostiqué, ces deux diagnostics étant étroitement liés. Cette étude transversale a évalué la prévalence de la dépression chez les patients en centre d’hébergement souffrant de démence, et la sensibilité de la détection de ce trouble par les équipes traitantes en première ligne. Le profil clinique était obtenu à l’aide de l’échelle de la dépression dans la démence de Cornell, l’inventaire neuropsychiatrique, une entrevue clinique structurée pour le DSM-IV, l’échelle de la qualité de vie dans la maladie d’Alzheimer et l’examen de Folstein. Parmi les 116 sujets de l’étude, 17 cas de dépression furent identifiés, dont 7 détectés par l’équipe traitante. Les sujets déprimés avaient une qualité de vie inférieure, et leurs soignants plus de détresse. Ainsi, la dépression compliquant la démence chez les patients en centre d’hébergement demeure un trouble peu diagnostiqué, à l’impact négatif sur la qualité de vie des patients. / Depression is an underdiagnosed complication of dementia, both disorders sharing some manifestations. The aim of this cross-sectional observational study was to examine the prevalence of depression among nursing home residents suffering from dementia, and to evaluate the sensitivity of detection of this disorder by the primary care team. Clinical profiles were assessed using the Cornell Scale for Depression in Dementia, the Structured Clinical Interview for DSM-IV, the Neuropsychiatric Inventory, the Quality of life in Alzheimer’s Disease Scale and the Mini Mental State Examination. Among 116 residents from 10 nursing homes, 17 cases of depression were diagnosed, from which only 7 had been detected by the clinical staff. Depression cases had a significantly poorer quality of life and a worse score on the NPI-NH distress scale. Overall, this study reveals that depressive syndromes are under-diagnosed in nursing homes residents and have a negative impact on quality of life of patients.

Les personnes atteintes de démence sévère, résidant dans un centre d’hébergement et de soins de longue durée (CHSLD) et approchant la fin de leur vie, ne reçoivent pas systématiquement des soins palliatifs, malgré que ce niveau de soins soit le plus approprié. La plupart de ces personnes reçoivent également un grand nombre de médicaments dont les effets indésirables peuvent contribuer à des souffrances évitables. Une approche axée sur les soins palliatifs serait possiblement associée à une réduction de la charge médicamenteuse et, du même coup, à une prescription plus appropriée. Les objectifs de ce projet de recherche étaient de décrire l’usage des médicaments chez les résidents atteints de démence sévère en CHSLD, de comparer leur usage de médicaments à des critères de pertinence et d’évaluer si la mise en œuvre d'une approche axée sur les soins palliatifs était associée aux médicaments prescrits. Cette étude décrit l’usage des médicaments chez 215 sujets atteints de démence sévère et en fin de vie qui ont participé à une étude d’intervention quasi expérimentale menée dans quatre CHSLD du Québec sur la mise en œuvre d'une approche axée sur les soins palliatifs. L’utilisation des médicaments a été comparée à trois listes de critères pertinents publiés, soit ceux de Holmes, Rancourt et Kröger, en utilisant des statistiques descriptives. Les analyses sur l’usage de 412 médicaments différents chez 120 sujets du groupe expérimental et 95 sujets du groupe témoin ont montré que cette approche axée sur les soins palliatifs n’est pas associée à une prescription plus appropriée des médicaments chez ces personnes particulièrement vulnérables. / Individuals with severe dementia in long-term care facilities (LTCFs) near the end of life do not systematically receive palliative care, although this would be the appropriate care level. Most of these people also receive large numbers of medications, and prescribing for them is often challenging. Implementing a palliative care approach may be an important step towards more appropriate medication use. The objectives of this research project were to describe medication use in LTCF residents with severe dementia, to compare this use to criteria of appropriateness, and to assess whether implementation of a palliative care approach was associated with medication prescribing. This study describes medication use in 215 LTCF residents with severe dementia near the end of life who participated in a quasi-experimental clinical trial on the implementation of a palliative care approach in four LTCFs in Quebec province. Using descriptive statistics, medication use has been compared to three sets of published criteria on appropriateness including those of Holmes, Rancourt and Kröger. Analysis on the use of 412 different medications on 120 subjects in the experimental LTCF and 95 subjects in the control LTCF showed that the palliative care approach was not associated with changes in medication prescribing for these particularly vulnerable individuals.

L'objectif principal de la présente étude est l'élucidation de la phénoménologie de la prise en charge des soins d'un parent atteint d'Alzheimer, au cours de la phase initiale. Un objectif secondaire est l'évaluation de la communication au sein de la dyade aidant-aidé quant à la planification des soins. Vingt-quatre entrevues sont effectuées auprès de soignants primaires et deux questionnaires évaluant le fardeau sont complétés. Suite aux analyses, quatre dimensions fondamentales du vécu des soignants ressortent: le fardeau ressenti, l'adaptation à la prise en charge, l'évolution temporelle de leurs réactions et leurs motivations à poursuivre l'administration des soins. Les données qualitatives suggèrent un fardeau plus sévère chez les aidants que ne l'indiquent les scores quantitatifs sur les deux mesures. Enfin, les résultats démontrent que la majorité des répondants n'ont pas établi de communication avec leur parent. Ces dimensions sont discutées à la lumière des résultats des études de ce domaine.

Les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer ou d'une maladie apparentée qui vivent en milieu d'hébergement [ci-après résidents] ont besoin d'aide pour accomplir leurs soins corporels. Parfois, ces résidents vivent une expérience difficile pendant les soins corporels, comme la douleur et le froid. Comme ils ne peuvent exprimer facilement ce qu'ils ressentent et ce dont ils ont besoin, les résidents manifestent différents comportements verbaux, vocaux et physiques communément appelés comportements de résistance aux soins. Or, l'expression de ces comportements entraîne des conséquences désastreuses pour les résidents, mais aussi pour leurs proches et les soignants qui les aident dans les soins corporels. L'objectif de cette étude est de développer une intervention infirmière favorisant une expérience de confort pendant des soins corporels pour les personnes atteintes d'une maladie d'Alzheimer ou d'une autre maladie apparentée. La théorie infirmière du déficit d'autosoin d'Orem (2001) a été choisie pour le cadre théorique. Cette théorie est centrée sur la capacité d'autosoin de la personne, la capacité de soin de l'aidant et les facteurs contextuels. De plus, elle propose quatre opérations infirmières et cinq méthodes d'aide. Les deux premières phases du processus d'étude d'intervention de Sidani et Braden (2011) ont été réalisées. Une étude de cas multiples a été choisie comme méthode de recherche. L'étude a été réalisée dans deux milieux d'hébergement au Québec. Un devis qualitatif et une méthode d'analyse sommative de contenu ont été utilisés pour la première phase. Neuf résidents, 11 proches aidants et 21 soignants ont participé à cette première phase. La deuxième phase était une étude pilote avec un devis quasi expérimental avant-après à groupe unique. Cette phase a mobilisé 11 résidents, 10 proches aidants et 31 soignants. La première phase a été réalisée auprès de résidents avec 29 observations lors de leurs soins corporels et avec 14 entrevues avec des proches aidants et des soignants. Les données théoriques, empiriques et expérientielles ont permis de présenter une théorie du problème centrée sur l'expérience vécue pendant les soins corporels par la personne atteinte d'une maladie d'Alzheimer ou d'une maladie apparentée. Une proposition comportant dix tonalités réparties du confort majeur à l'inconfort majeur a été présentée sous la forme d'une échelle d'observation. Ensuite, la théorie de l'intervention a été élaborée à partir des quatre opérations infirmières et des cinq méthodes d'aide d'Orem et structurée dans un manuel d'intervention. L'objectif de la deuxième phase était de décrire l'acceptabilité, la faisabilité et les résultats préliminaires de l'intervention infirmière favorisant le confort pendant les soins corporels pour les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer ou d'une maladie apparentée. Pour l'étude pilote, deux observations pour la pré-intervention et quatre observations avec l'intervention pour chaque résident ont été réalisées, ce qui représente un total de 66 observations. La participation de 18 soignants a permis d'appliquer les plans des soins corporels. De plus, neuf entrevues avec des proches aidants ont été accomplies et un groupe de résonance avec 13 infirmières a été réalisé. Les résultats concernant l'acceptabilité et la faisabilité de l'intervention infirmière sont décrits du point de vue des résidents, des proches aidants et des soignants qui ont prodigué les soins corporels. Pour les effets préliminaires de l'intervention, les résultats montrent une réduction statistiquement significative des comportements non coopératifs et d'inconfort exprimés par les résidents pendant les soins corporels. Une augmentation statistiquement significative des comportements de confort, de la satisfaction de certains besoins et du soulagement de la douleur a également été constatée. L'étude démontre que l'intervention infirmière peut être utile à promouvoir le confort pendant les soins corporels des résidents et pour soutenir la capacité de soin des soignants. Un outil clinique qui décrit les tonalités de confort et d'inconfort pour l'expérience pendant les soins corporels est utile pour mieux décrire l'expérience des personnes atteintes d'une maladie d'Alzheimer ou d'une maladie apparentée et pour identifier les facteurs contribuant aux différentes tonalités. Cette étude représente les premières phases d'un programme de recherche. Les résultats et les limites démontrent que des développements théoriques et des études expérimentales sont nécessaires pour mieux décrire le problème et l'intervention. Mener des études avec une perspective triadique qui implique la contribution des personnes atteintes d'une maladie d'Alzheimer ou d'une maladie apparentée, de leurs proches aidants et de leurs soignants aide à la conception et au développement de l'intervention infirmière. Cette stratégie sera choisie pour les phases ultérieures du programme de recherche. / People with Alzheimer's or a related disease, who live in residential settings [hereinafter residents] need help with their personal care. Bodily care can sometimes be unpleasant for these residents, causing them to feel pain and cold. Because they cannot easily express their feelings and needs, residents exhibit various verbal, vocal and physical behaviours commonly referred to as resistance-to-care behaviours. However, the expression of these behaviours has disastrous consequences for residents, but also for their relatives and caregivers who help them with bodily care. The objective of this study is to develop a nursing intervention that facilitates bodily care for people with Alzheimer's disease or other related diseases. The theoretical framework was based on Orem's (2001) self-care deficit nursing theory. This theory focuses on the person's self-care capacity, the caregivers' capacity for care and the contextual factors, and proposes four nursing operations and five helping methods. The first two phases of the Sidani and Braden (2011) intervention study process have been completed. A multiple-case study was chosen as the research method. The study was carried out in two residential settings in Quebec. A qualitative design and a method of summative content analysis were used for the first phase. Nine residents, 11 family caregivers and 21 professional caregivers participated in this first phase. The second phase was a pilot study with a quasi-experimental single group before-after design. This phase mobilized 11 residents, 10 family caregivers and 31 professional caregivers. The first phase was carried out with 29 observations during bodily care and 14 interviews with family and professional caregivers. Theoretical, empirical, and experiential data have made it possible to present a theory of the problem centred on the experience of the person with Alzheimer's or a related disease, during bodily care. A proposal comprised of ten tonalities, ranging from major comfort to major discomfort, was presented in the form of an observation scale. The theory of the intervention was then developed from the four nursing operations and the five helping methods of Orem and structured into an intervention manual. The objective of the second phase was to describe the acceptability, feasibility and preliminary results of the nursing intervention promoting comfort during bodily care for people with Alzheimer's or a related disease. In the context of the pilot study, two observations for the pre-intervention and four observations with the intervention for each resident were done, for a total of 66 observations. The participation of 18 caregivers permitted to apply the bodily care plans. In addition, nine interviews with family caregivers were completed and 13 nurses participated in a resonance group to discuss the results. Results regarding the acceptability and feasibility of the nursing intervention are described from the perspective of the residents, family caregivers and professional caregivers who provided the bodily care. In terms of preliminary effects of the intervention, the results show a statistically significant reduction in noncooperative behaviours and discomfort behaviours shown by residents during bodily care. There was also a statistically significant increase in comfort behaviours, satisfaction of certain needs, and pain relief. The study shows that this nursing intervention can be useful to promote comfort during bodily care for residents and support caregivers' capacity. A clinical tool that describes the comfort and discomfort tonalities for the experience during bodily care is useful to better describe the experience of people with Alzheimer's or related diseases, and to identify factors contributing to the different tonalities. This study represents the first phases of a research program. The results and the limitations demonstrate that theoretical developments and experimental studies are needed to better explain the problem of discomfort during bodily care, as well as to better describe the intervention itself. Conducting studies with a triadic perspective involving the contribution of people with Alzheimer's or related diseases, their family caregivers and professional caregivers helps in the design and development of this nursing intervention. The triadic strategy for the participants' involvement will be chosen for subsequent phases of the research program.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Les récepteurs du glutamate sont impliqués dans les maladies neurodégénératives telles que le dommage cérébral caractéristique des maladies de Huntington, Alzheimer et Parkinson, en plus d'être associés à l'ischémie, aux traumatismes crâniens, à l'encéphalopathie liée au SIDA et à l'épilepsie. Ils sont donc importants dans les mécanismes du système nerveux central et son bon fonctionnement. Parmi les récepteurs du glutamate, on retrouve le récepteur kaïnate. Ce mémoire présente une nouvelle approche synthétique des kaïnoïdes et la synthèse de trois nouveaux analogues des kaïnoïdes à partir de la trans-4-hydroxyproline. Les étapes comprennent la protection du carbonyle et de l'amine, l'oxydation de l'alcool, l'alkylation régiospécifique de la cétone en position 3, la formation d'un énol triflique, le couplage à un acide arylboronique et enfin la déprotection pour obtenir les acides (2S)-A-arylkaïniques. Les trois kaïnoïdes générés varient par le groupement aryle qui est soit le phényle, le 2-méthoxyphényle ou le 2-naphtyle.

Les principales caractéristiques de la maladie d'Alzheimer (MA) sont le dépôt de plaques amyloïdes (Aβ) extracellulaires et les enchevêtrements neurofibrillaires intracellulaires composés de protéines tau. À mesure que la maladie progresse, la mort neuronale et une diminution de la densité synaptique sont observées, parallèlement à une augmentation de la neuroinflammation et du dysfonctionnement immunitaire. Le processus de neuroinflammation est étroitement lié à la présence de plaques Aβ et peut affecter les interactions microgliales avec les structures neuronales tout au long de la progression de la maladie. L'activation substantielle et chronique des microglies déclenchée par la présence d'Aβ est supposée affecter l'homéostasie cérébrale en raison d'une altération des actions physiologiques microgliales, notamment au niveau des synapses. Ici, nous visons à générer de nouvelles connaissances sur l'implication microgliale dans la physiopathologie de la MA en combinant la microscopie optique et électronique pour étudier l'ultrastructure microgliale et les interactions neuronales / synaptiques en relation avec le dépôt de plaques Aβ. Des souris APP-PS1 âgées de 14 mois ont été étudiées en même temps que des témoins appariés selon l'âge. En outre, des sections de la MA humaine post-mortem ont également été examinées dans notre étude. Dans nos expériences, les plaques Aβ ont été visualisées en utilisant du méthoxy-XO4 qui se lie sélectivement et irréversiblement aux feuilles d'Aβ et permet leur détection en microscopie optique. De plus, l'immunocoloration post-mortem de la microglie avec le marqueur de la molécule adaptatrice de fixation du calcium ionisée (IBA1) et un traitement supplémentaire pour la microscopie électronique à transmission ont permis d'étudier la microglie à différentes proximités des plaques. Nos analyses ultrastructurelles ont révélé des différences significatives dans les activités phagocytaires et les caractéristiques morphologiques. Les corps cellulaires microgliaux de l'APP-PS1 avaient une surface et un périmètre significativement supérieurs à ceux des témoins de type sauvage et présentaient des signes de stress et une activité phagocytaire diminuée. Ces signes de stress et de phagocytose altérée ont également été observés dans les prolongements microgliaux des échantillons APP-PS1. De plus, les microglies présentaient divers phénotypes morphologiques et réactions cellulaires physiologiques selon leur proximité des plaques. Les corps des cellules microgliales proches des plaques étaient plus larges en surface et en périmètre que les témoins de type sauvage et les autres régions APPPS1 situées plus loin des plaques. Les microglies proches des plaques étaient plus susceptibles de contenir des dépôts Aβ et moins susceptibles de contenir ou d’encercler des éléments neuronaux. En outre, elles présentaient des signes de stress caractérisés par des corps cellulaires assombris et un réticulum endoplasmique dilaté. Tous ces résultats définissent les changements radicaux qui se produisent au niveau ultrastructural dans le cerveau en réponse à la déposition Aβ / The main hallmarks of Alzheimer’s disease (AD) are the deposition of extracellular amyloid (A)β plaques and intracellular neurofibrillary tangles composed of tau protein. As the disease progresses, neuronal death and decreased synaptic density is observed, concurrent with an increase of neuroinflammation and immune dysfunction. The process of neuroinflammation is tightly linked to the presence of Aβ plaques and may affect microglial interactions with neuronal structures throughout disease progression. Substantial and chronic microglial activation triggered by the presence of Aβ is suspected to affect brain homeostasis due to an alteration of microglial physiological actions, notably at synapses. Here we aim to generate new insights regarding microglial implication in AD pathophysiology by combining light and electron microscopy to study microglial ultrastructure and neuronal/synaptic interactions with relation to Aβ plaque deposition. 14 months old APP-PS1 mice were studied alongside age-matched controls. Also, postmortem human AD sections were examined in our study. In our experiments, Aβ plaques were visualized using Methoxy-XO4 which binds selectively and irreversibly to Aβ sheets and allows their detection under light microscopy. Furthermore, post-mortem immunostaining of microglia with the ionized calcium-binding adapter molecule 1 (IBA1) marker and additional processing for transmission electron microscopy allowed the study of microglia at different proximities to the plaques. Our ultrastructural analyses revealed significant differences in phagocytic activities and morphological features. Microglial cell bodies in APP-PS1 were significantly larger in area and perimeter compared to wild-type controls and displayed signs of stress and decreased phagocytic activity. These signs of stress and impaired phagocytosis were also found in microglial processes in the APP-PS1 samples. Additionally, microglia showed diverse morphological phenotypes and physiological cell reactions dependent on their proximity to plaques. Microglial cell bodies near plaques were larger in area and perimeter compared to wild-type controls and other APP-PS1 regions located farther from plaques. Microglia near plaques were more were more likely to contain Aβ and less likely to contain or encircle neuronal elements. Also, they presented signs of stress characterized by darkened cell bodies and dilated endoplasmic reticulum. All these findings define the drastic changes that are taking place at ultrastructural level in the brain in response to Aβ deposition.

"Thèse en cotutelle, Doctorat en sciences pharmaceutiques; Université Laval, Québec, Philosophiæ doctor (Ph. D.), Canada et Université de Bordeaux, Talence, France." / La tétrahydrobioptérine (BH4) est le cofacteur requis pour l'activité des enzymes responsables de la synthèse de la dopamine, la sérotonine et l'oxyde nitrique. Par conséquent, la BH4 est nécessaire au bon déroulement de nombreux processus physiologiques centraux et périphériques dont la neurotransmission, la réponse inflammatoire, la régulation du stress oxydatif, la fonction vasculaire et endothéliale et le métabolisme. Or la BH4 peut facilement être oxydée et dégradée. Ainsi des diminutions des niveaux centraux de BH4 ont été observées dans de nombreuses maladies neuropsychiatriques à composante inflammatoire dont la maladie d'Alzheimer et la dépression majeure. La diminution des niveaux de BH4 dans ces pathologies pourrait participer à la survenue de symptômes et à l'aggravation de ceux-ci. Malgré ces observations, les effets d'une administration de BH4 sur la fonction cérébrale en condition physiologique et pathologique et les comportements en s'y rapportant restent largement inexplorés. L'objectif de cette thèse a été de caractériser les effets d'une administration de BH4 périphérique sur la neurobiologie et le comportement chez la souris. Nous nous sommes intéressés aux effets de BH4 sur le système dopaminergique mésolimbique et la motivation en condition physiologique et lors d'une inflammation aiguë. Puis, dans un second temps, nous avons exploré le potentiel thérapeutique de la BH4 dans le traitement de la maladie d'Alzheimer. Nous avons tout d'abord démontré que la BH4 traversait la barrière hémato-encéphalique et qu'une injection périphérique permettait d'augmenter les niveaux centraux de BH4. Nos travaux ont montré qu'en condition physiologique, l'administration de BH4 potentialise la libération de dopamine stimulée dans le nucleus accumbens et les comportements motivés. En condition de neuroinflammation aiguë induite par le LPS, l'administration de BH4 permet d'atténuer la neuroinflammation. Par conséquent, la BH4 pourrait avoir des effets bénéfiques dans le traitement des troubles motivationnels induits par l'inflammation. Dans notre deuxième étude, nous avons démontré que l'administration chronique de BH4 permet de corriger les déficits mnésiques observés dans le modèle murin triple transgénique de la maladie d'Alzheimer. Le traitement en BH4 induit également une diminution d'un marqueur inflammatoire ainsi qu'une amélioration de la tolérance au glucose. Cependant, ces améliorations mnésiques, métaboliques et inflammatoires ne s'accompagnent pas d'une diminution des pathologies amyloïde et tau. L'ensemble de ces travaux a permis une meilleure caractérisation des effets neurobiologiques et comportementaux de la BH4 et renforce son potentiel thérapeutique. / Tetrahydrobiopterin (BH4) is the required cofactor for the activity of the enzymes involved in the synthesis of dopamine, serotonin and nitric oxide. BH4 is therefore necessary for many central and peripheral physiological processes including neurotransmission, inflammatory response, oxidative stress regulation, vascular and endothelial function, and metabolism. However, BH4 is prone to oxidation and degradation, and decreased BH4 brain level has been observed in many neuropsychiatric diseases including Alzheimer's disease and major depression. Consequently, the decrease in BH4 levels in these pathologies could contribute to the onset and aggravation of symptoms. Despite these observations, the effects of BH4 administration on brain function and related physiological and pathological behavior remain largely unexplored. The aim of this thesis was to characterize the effects of peripheral BH4 administration on brain function and related behaviors. We investigated the effects of BH4 on the mesolimbic dopaminergic system and motivation in physiological condition and during acute inflammation. Then, we explored the therapeutic potential of BH4 in the treatment of Alzheimer's disease. We first demonstrated that BH4 crossed the blood-brain barrier and that a peripheral injection of BH4 increased its cerebral levels. Under physiological condition, administration of BH4 potentiates dopamine release into the nucleus accumbens and motivated behaviors. In acute LPS-induced neuroinflammation, administration of BH4 reduced neuroinflammation. Therefore, BH4 may have beneficial effects on dopaminergic disorders induced by inflammation. In our second study, we demonstrated that chronic administration of BH4 reversed memory deficits observed in the transgenic triple murine model of Alzheimer's disease. We also observed a decrease in neuroinflammatory marker and an improvement in glucose tolerance. However, these memory, metabolic and inflammatory improvements were not accompanied by a decrease in amyloid and tau pathologies. This work contributes to a better characterization of the neurobiological and behavioral effects of the BH4 and reinforces its therapeutic potential.

Le nombre d'individus touchés par la maladie d'Alzheimer ou par une affection connexe devrait augmenter, voire même doubler, d'ici une génération. Le soutien quotidien que nécessitent les personnes atteintes n'est pas sans avoir de conséquences pour les proches aidants. Ils risquent davantage de souffrir de problèmes de santé physique, mentale et d'être isolés socialement comparativement à la population générale ou à d'autres aidants. Bien que plusieurs interventions aient été développées pour améliorer le bien-être des proches aidants telles que les groupes psychoéducatifs, peu se sont avérées efficaces. Devant ce constat, l'importance d'implanter et de conceptualiser d'autres modèles d'intervention demeure actuelle. Cette étude vise à évaluer l'efficacité d'une intervention offerte à des aidantes d'une personne atteinte de démence à l'aide d'un devis préexpérimental. L'intervention proposée, axée sur la régulation des émotions, se déroule en petit groupe et s'échelonne sur 13 rencontres hebdomadaires de 90 minutes. Le chapitre I expose le contexte général de cette thèse et se veut une mise à jour de l'état des connaissances entourant le rôle d'aidant ainsi qu'une revue critique des études d'intervention effectuées auprès de cette clientèle. Le chapitre II présente les résultats concernant l'efficacité de l'intervention élaborée. Les données recueillies proviennent de 23 aidantes d'un proche atteint de démence ayant complété l'intervention. Globalement, les résultats permettent de constater une utilisation plus fréquente par les aidantes des stratégies adaptées de la régulation des émotions suite à l'intervention, une diminution significative de leur détresse psychologique et un niveau de réactivité plus faible face aux troubles de comportement. Afin de mieux comprendre ces effets, le chapitre III présente l'évaluation qualitative des processus de l'intervention. Pour ce faire, des entretiens semi-dirigés ont eu lieu avant et après l'intervention avec 24 aidantes ayant participé au programme. L'analyse de contenu révèle que plusieurs changements positifs dus à l'intervention sont perçus par les aidantes. Les principaux facteurs contribuant à l'émergence de ces changements ont été documentés. Finalement, le chapitre IV discute et critique l'ensemble des résultats obtenus en mettant en lumière certaines considérations méthodologiques et cliniques.