La stimulation à haute fréquence (SHF) du noyau sous-thalamique (NST) permet de traiter l'ensemble des symptômes moteurs de la maladie de Parkinson (MP), mais aussi d'atténuer l'apparition les dyskinésies L-Dopa induites, grâce notamment à une réduction massive, voire complète, des prises de L-Dopa chez les patients stimulés. Toutefois, les mécanismes in fine qui sous-tendent l'efficacité thérapeutique de la SHF du NST chez l'homme ne sont pas encore élucidés, tout comme les possibles interactions pouvant exister entre les effets induits par la SHF du NST et ceux (synergiques ou non) d'un traitement à la L-DOPA.<br />Notre travail a porté principalement sur l'animal anesthésié, sain ou hémiparkinsonien, traité de manière chronique ou aiguë à la L-Dopa, et soumis ou non à la SHF du NST. Dans une première partie expérimentale, nous avons analysé chez le rat sain les modifications neurochimiques (variations des contenus en glutamate et en GABA mesurées par microdialyse intracérébrale) induites par la SHF du NST sur des structures situées à distance du NST mais impliquées directement ou indirectement dans les circuits moteurs, comme la region Fr3 du cortex moteur, le colliculus supérieur et le noyau ventro-médian du thalamus.Dans une deuxième partie, nous avons essayé de déterminer si la SHF du NST pouvait modifier la réponse à la L-Dopa (suite à un traitement chronique ou aigu) sur les contenus en dopamine (et ses métabolites DOPAC et HVA), en glutamate et en GABA. Les principaux résultats obtenus mettent en exergue une interaction synergique entre les effets d'une injection unique de L-Dopa et ceux induits par la SHF du NST. En effet, il apparaît que cette stimulation stabilise les taux élevés de dopamine suite au traitement L-Dopa, retardant ainsi son métabolisme. Ces résultats pourraient donc apporter de arguments intéressants concernant les effets bénéfiques de la SHF du NST observés chez les malades parkinsoniens, notamment dans la stabilisation des fluctuations motrices. <br />Les données obtenues au cours de ce travail doctoral apportent de nouveaux arguments pour la compréhension des mécanismes de la SHF du NST, et amènent de nouvelles perspectives justifiant l'intérêt thérapeutique de la SHF dans la maladie de Parkinson.

La mélatonine est connue pour agir directement sur l'horloge circadienne. L'agomélatine est un antidépresseur présentant des propriétés agonistes MT1/MT2 et antagonistes 5-HT2C. Tout d'abord, nous avons évalué les effets de l'agomélatine, de la mélatonine et d'un antagoniste 5-HT2C sur deux sorties de l'horloge (rythme de la mélatonine endogène et de la température corporelle). Les résultats obtenus suggèrent une action centrale de l'agomélatine et de la mélatonine, directement sur l'horloge via les récepteurs MT1/MT2, en induisant une augmentation de l'amplitude et une avance de phase du rythme de mélatonine. Pour la température corporelle, l'ensemble des drogues augmente l'amplitude du rythme, suggérant une action des propriétés agonistes MT1/MT2 et/ou antagonistes 5-HT2C de l'agomélatine. Puis, l'étude sur l'expression du gène horloge Per1, a révélé un effet supérieur de l'agomélatine par rapport à la mélatonine, mais seulement le jour du traitement. L'agomélatine pourrait agir sur la machinerie moléculaire de l'horloge, ce qui reste à exploiter davantage. Ces nouvelles données contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes d'action de l'agomélatine.

L'intérêt du suivi du métabolisme énergétique cérébral dans la prise en charge des patients victimes d'hémorragie sous-arachnoïdienne anévrismale (aSAH) grave reste actuellement controversé en raison de l'absence de valeurs seuils décisionnelles applicables en pratique. Ce travail avait pour objectif de réévaluer l'intérêt des paramètres biochimiques de trois techniques, la microdialyse intracérébrale (cMD), la mesure de la pression tissulaire cérébrale en oxygène (PbtO2) et le cathéter rétrograde jugulaire, pour prédire l’issue fonctionnelle de ces patients et diagnostiquer la survenue d'un infarctus. Il parait évident que ce suivi peut permettre de prédire à l'échelon individuel l'issue fonctionnelle à long terme. Le metabolic ratio (MR) ou l'association de ce MR avec des paramètres des deux autres techniques (ratio Lactate/Pyruvate >40, lactates hypoxiques) représentent des potentiels biomarqueurs pronostiques. Il est en revanche difficile de conclure sur l'intérêt de ce suivi pour diagnostiquer les complications ischémiques secondaires. Bien qu'il ait été montré que le MR peut être considéré comme un biomarqueur, il n'est pas possible de conclure actuellement sur les deux approches locales (cMD et PbtO2). Des règles d'implantation ont tout de même pu être identifiées et validées permettant leur application rapide en pratique courante. Au final, le suivi du métabolisme énergétique cérébral doit être envisagé dans la prise en charge des patients aSAH graves notamment pour prédire l'issue fonctionnelle à long terme car des valeurs seuils décisionnelles ont été identifiées et faciliteront ainsi l'utilisation de ce type de monitoring / The interest of cerebral energy metabolism monitoring in the care of patients suffering from aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH) currently remains controversial because of the absence of decision making thresholds applicable in practice. This work aimed to reassess the value of biochemical parameters from three techniques, intracerebral microdialysis (cMD), the measurement of brain tissue oxygen pressure (PbtO2), the retrograde jugular catheter to predict the functional outcome and diagnose the occurrence of secondary ischemia.It seems obvious that this monitoring can predict at the individual level the functional long-term outcome. The metabolic ratio (MR) or association of MR with the parameters of the two other techniques (lactate/pyruvate >40, hypoxic lactate) represent potential prognostic biomarkers.It is however difficult to conclude on the interest of such monitoring to diagnose secondary ischemic complications. Although it has been shown that the MR can be considered as a biomarker, it is currently not possible to conclude on the two local approaches (cMD and PbtO2). Nevertheless, implantation rules have been identified and validated for their rapid application in clinical practice.Finally, the monitoring of brain energy metabolism remains a reference technique in the care of serious aSAH patients, especially to predict functional long-term outcome because decision thresholds have been identified and thus will facilitate the use of this kind of monitoring

Le ratio métabolique (MR) est un marqueur du métabolisme cérébral. Dans notre travail, nous avons démontré sa valeur pronostique chez 68 patients victimes d’une hémorragie sous-arachnoïdienne anévrysmale grave. En effet, une diminution du MR sous le seuil de 3,35 traduit un phénomène d’hyperglycolyse relative, dont le nombre d’événement est prédictive d’un pronostic défavorable avec une excellente sensibilité et spécificité. L’obtention de ces résultats est rendue possible, notamment après une phase de validation dans un modèle animal de procédures permettant de limiter les effets de facteurs pré-analytiques critiques. Ces résultats permettent d’envisager une étude pour savoir si l’intégration de ce marqueur dans la stratégie de prise en charge du patient, permet de modifier son devenir fonctionnel. Après avoir validé analytiquement les mesures de pyruvate, glucose et lactate impliquant la technique de microdialyse, nous avons étudié sur une cohorte de patients graves aSAH, modeste (n=18 patients) s’il existait des phénomènes d’hyperglycolyse et leur corrélation avec le pronostic. Dans notre série, à la différence de l’approche globale (cathétérisme de la veine jugulaire), un phénomène d’hyperglycolyse conduirait vers un bon pronostic. En fait, l’approche par microdialyse donne une information sur le métabolisme énergétique localisé à l’implantation de la sonde, alors que le MR donne une information globale, ce qui est probablement le facteur le plus important expliquant la différence d’interprétation entre les 2 approches. En l’absence d’outils de traitement de données et d’algorithmes de décision clinique validés, la microdialyse ne donne pas à l’heure actuelle, une valeur individuelle diagnostique ou pronostique. Un des résultats très prometteurs de ce travail, est la mise en évidence d’un phénomène d’hyperglycolyse relative globale lors du vasospasme, rapidement réversible chez les patients ayant bien évolué, alors qu’il perdure de nombreuses heures après le vasospasme chez les patients ayant évolué de manière péjorative. Ces résultats nécessitent d’être reproduits sur un nombre plus significatifs de patients, ce qui permettrait une confirmation radiologique du vasospasme de manière plus précoce afin de confirmer son importance, sa localisation et l’éventualité de le traiter rapidement / The metabolic ratio (MR) is an index of the brain energetic metabolism. In our study, we have demonstrated its prognostic value for 68 poor grade patients aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH): a MR below the threshold value of 3.35 reflects a phenomenon of global cerebral hyperglycolysis which, if repeated, is predictive of a bad outcome. These results were made possible after validation step in an animal mode which allowed to control the critical pre-analytical factors. Our results pave the way for a clinical study aiming to determine if taking into account the MR will help to improve the functional outcome of the aSAH patients. In another approach, based on the use of cerebral microdialysis, we have studied, in an 18 patients cohort, and after an analytical validation of a new biochemical analysis, if such cerebral hyperglycolysis phenomenon was a encountered in this cohort, if these was a correlation with the patients’ outcome. In contrast with the previous 68 aSAH patients, this hyperglycolysis phenomenon appears linked to a good outcome. This apparent discrepancy may be due the difference in the anatomical giving a more localized information on the brain metabolism than the jugular approach used for the MR determination. The most interesting of our results is the correlation found between hyperglycolysis and cerebral vasospasm. If conformed with a larger cohort of aSAH patients, the use of MR could allow an earlier detection and treatment of cerebral vasospasm

Le stress a une fonction adaptative mais son influence délétère sur la santé physique,cognitive et mentale lorsqu’il se présente de façon excessive et/ou chronique est aujourd’huireconnue. De très nombreux travaux ont démontré que le jeune enfant, l’adolescent et le sujetâgé y sont particulièrement vulnérables. L’objectif de cette thèse a été de déterminer s’ilexiste une sensibilité au stress chronique chez l’adulte selon l’âge au moment de l’exposition.Le modèle de stress chronique léger et imprédictible mis au point chez la souris a été utilisé.Les impacts à court et long-terme (sujet âgé), ont été déterminés en analysant les troublessomatiques, hédoniques, anxieux, dépressifs et cognitifs, caractéristiques du syndrome destress. Contrairement à l’idée selon laquelle l’adulte serait plus résistant et plus résilient auxperturbations induites par le stress, les résultats de cette thèse démontrent qu’une période destress à l’âge adulte produit des effets délétères drastiques non seulement immédiats maiségalement à long terme. Toutefois, l’adulte d’âge moyen serait plus résistant et plus résilientrelativement aux adultes jeunes ou d’âge avancé qui présentent une symptomatologie plusmarquée. La sévérité des symptômes anxieux initialement générés par le stress est corrélée àla fois avec la persistance des troubles et la modification des marques de répression géniquedans l’hippocampe indiquant la présence d’une signature épigénétique de l’épisode de stress àlong terme. Des études récentes ont suggéré l’implication de la somatostatine centrale dans lesrégulations émotionnelles et relient la vulnérabilité au stress chronique des neuronessomatostatinergiques avec le développement de troubles anxio-dépressifs. Les résultats decette thèse ont permis d’identifier l’inhibition à la fois de l’axe HPA et des comportementsanxio-dépressifs par les récepteurs sst2 et sst4 de l’hippocampe. Les profils comportementauxinduits par l’utilisation d’agonistes sélectifs ou par la délétion de ces deux récepteurssuggèrent l’existence de deux voies de régulation interagissant respectivement avec lessystèmes sérotoninergique (voie sst2) et noradrénergique (voie sst4), l’une régulantprincipalement l’état anxieux, l’autre les désordres dépressifs et cognitifs. Ainsi, cette thèseétaye l’importance de la pathogénicité du stress chronique chez l’adulte et l’importance desrégulations neuroendocriniennes et cognitivo-émotionnelles par les récepteurs sst2 et sst4, unespécificité qui doit être prise en considération dans l’utilisation et le développement destraitements somatostatinergiques ciblant / Stress has an adaptive function but it can have also deleterious effects on physical,cognitive and mental health when its intensity and/or chronicity increase. A large body ofevidence supports the idea that young children, adolescents and aged people are highlysensitive to stress. The aim of this study was to determinate if a critical period of sensitivity tostress may be evidenced during adulthood. The Unpredictable Chronic Mild Stress protocoldeveloped in the mouse was used. Short and long-term impacts of stress were quantified byassessing somatic, hedonic, anxious, depressive and cognitive troubles which arecharacteristic of a stress syndrome. Unlike the view that adults are resistant and resilient tostress, the results presented in this thesis show that a stress period during adulthood inducesimmediate and long-lasting deleterious effects. However, middle-aged adults were moreresistant and more resilient than younger or older subjects which both displayed a more severesymptomatology. The anxiety level initially induced by chronic stress is correlated with thepersistence of troubles and with modifications of gene repression marks in the hippocampus,indicating the presence of an epigenetic signature of the chronic stress episode in the longterm.Recent studies have suggested that central somatostatin is involved in emotionalregulations, linking the vulnerability of somatostatinergic neurons to chronic stress with theinstatement of anxio-depressive disorders. We showed herein that hippocampal sst2 and sst4receptor subtypes mediate the inhibition of HPA axis and improve anxio-depressivebehaviors. Behavioral patterns induced by either selective agonists or deletions of thesereceptors suggest that two regulatory pathways respectively interact with the serotoninergicsystem (sst2) and the noradrenergic system (sst4). In addition, sst2 receptors mainly regulateanxiety whereas sst4 is mainly involved in the regulation of cognitive and depressivedisorders. As a whole, this thesis corroborates the idea that chronic stress has pathogeniceffects even in adulthood and highlights the importance of neuroendocrine and cognitivoemotionalregulations by sst2 and sst4 receptor subtypes, a specificity that has to beconsidered in the use and the development of somatostatin treatments targeting HPAderegulations and stress-related disorders.