Les chimiothérapies à base de sels de platine exercent leurs effets anti-tumoraux en compromettant l'intégrité de l'ADN. Cette cytotoxicité conduit à une augmentation du stress oxydant qui, à son tour, favorise les processus de mort cellulaire. L'oxaliplatine indiquée dans les cancers métastatiques secondaires du colon et dans les cancers colorectaux, induit une augmentation des espèces réactives de l’oxygène en diminuant le glutathion réduit dans les cellules cancéreuses. Similairement aux autres chimiothérapies à base de sels de platine, elle doit être utilisée avec précaution. En effet, la majorité des patients recevant de l'oxaliplatine développent des neuropathies périphériques. Cette neurodégénérescence est un facteur limitant de cette chimiothérapie puisqu'elle peut nécessiter une réduction du dosage ou même une interruption du traitement si cet effet secondaire atteint une sévérité de grade 3. Les toxicités neurologiques peuvent se manifester dans les heures suivant l'injection sous forme aiguë. La forme chronique résulte d'injections cumulées de doses élevées. La forme aiguë, caractérisée par une paresthésie transitoire et une myotonie, est réversible et se résout généralement en quelques jours tandis que la forme chronique présente une paresthésie et une thermoalgie persistantes résultant de la dégradation axonale distale et de la démyélinisation des fibres nerveuses de gros diamètre. Les voies inflammatoires ont été incriminées dans l'étiologie de cette neurodégénérescence. Le niclosamide, un ténicide modulant les voies Stat3, Wnt, Notch et Beta-caténine, a été étudié in vitro et in vivo. Ayant déjà démontré les propriétés anti-inflammatoires de ce composé dans la sclérodermie systémique, nous avons cherché à déterminer si le niclosamide pourrait également prévenir la neurotoxicité de l'oxaliplatine. Le niclosamide a démontré une neuroprotection à la fois in vitro sur les neurones traités par l'oxaliplatine et in vivo dans les modèles de neuropathies périphériques induites par l'oxaliplatine. Le niclosamide est déjà utilisé en clinique avec des effets secondaires limités. L'association de cette molécule avec l'oxaliplatine pourrait augmenter l'indice thérapeutique de cette chimiothérapie. La benztropine est un inhibiteur des récepteurs muscariniques M1 et M3 possédant un potentiel de remyélinisation démontré dans le système nerveux central en favorisant la différenciation et la prolifération des cellules précurseurs des oligodendrocytes. La répartition différentielle entre les sous-types de récepteurs peut permettre le ciblage spécifique des cellules tumorales, notamment par l'inhibition de la signalisation autocrine de l'acétylcholine. La benztropine est un composé bien toléré qui ne provoque aucune réaction immunologique lors de son administration. Cette molécule présente un effet neuroprotecteur in vitro sur les neurones traités par l'oxaliplatine au cours d’études de viabilité cellulaire ainsi qu’in vivo dans les modèles murins de neuropathies périphériques induites par l'oxaliplatine et le diabète. L'association de cette molécule avec l'oxaliplatine pourrait augmenter l'indice thérapeutique de cette chimiothérapie, en potentialisant ses effets antitumoraux tout en diminuant la neurotoxicité. L’ubiquité des propriétés neuroprotectrices de la benztropine a été démontrée sur des neuropathies périphériques résultants d’autres étiologies. Nous avons ici décrit deux molécules permettant de conserver l’efficacité antitumorale du traitement par oxaliplatine tout en limitant ses effets neurotoxiques. Nous avons décrit les mécanismes par lesquels ces molécules exercent leur neuroprotection. Les résultats prometteurs obtenus au cours de ces travaux permettent d’envisager l’utilisation en clinique de ces molécules afin de prévenir non seulement les neuropathies périphériques induites par l'oxaliplatine, mais aussi les neuropathies périphériques résultant d'autres étiologies. / Platinum-based chemotherapies have been shown to elicit their anti-tumoral effects by compromising DNA integrity. These impairments ultimately lead to a burst in oxidative stress which in turn promotes cell death processes. Oxaliplatin, a platinum-based antineoplastic drug is usually indicated in secondary metastatic colon cancers and colorectal cancers and mediates a rise in reactive oxygen species through the depletion of reduced glutathione in cancerous cells. This chemotherapy is indicated as a frontline and an adjuvant treatment and similarly to other platinum-based chemotherapies, it warrants for particular caution. Most patients receiving oxaliplatin develop peripheral neuropathies. This neurodegeneration is a limiting factor of this chemotherapy since it may require the lowering of dosage or even the interruption of the treatment if this side-effect is assessed as a grade 3 peripheral neuropathy. Neurological toxicities may manifest within hours of injection as an acute form or as a chronic form resulting from cumulated high-dosage injections. The acute form, characterized by transient paresthesia and myotonia, is reversible and usually resolves within days while the chronic form presents persistent paresthesia and thermoalgia resulting from distal axonal degradation and demyelination of large fibers. Inflammatory pathways have also been incriminated in the etiology of this neurodegeneration. Niclosamide, a teniacide known to downregulate Stat3, Wnt, Notch and Beta-catenin pathways was investigated in vitro and in vivo. Having previously demonstrated this compound’s anti-inflammatory properties in systemic sclerosis, we sought to investigate whether niclosamide could also prevent oxaliplatin’s neurotoxicity. Niclosamide demonstrated neuroprotection both in vitro on oxaliplatin-treated neurons and in vivo in models of oxaliplatin-induced peripheral neuropathies. Niclosamide is used in humans with limited side-effects. The association of this molecule with oxaliplatin could increase the therapeutic index of this chemotherapy. Benztropine is an inhibitor of muscarinic M1 and M3 receptors with known remyelinating potential in the central nervous system by promoting oligodendrocytes precursor cells differentiation and proliferation. The differential distribution between subtypes of receptors can allow the specific targeting of tumor cells, namely through the inhibition of autocrine acetylcholine signaling. This compound is well tolerated and does not elicit any immunological reaction upon its administration. These observations of potential for both, preventing neurotoxicity as well as increasing the efficacy profile of neurotoxic chemotherapies, prompted us to investigate this M1 and M3 receptors inhibitor. Benztropine demonstrated neuroprotection in vitro on oxaliplatin-treated neurons as demonstrated by viability assays studies as well as in vivo in models of oxaliplatin-induced as well as diabetic peripheral neuropathies. The association of this molecule with oxaliplatin could increase the therapeutic index of this chemotherapy, potentiate this chemotherapy’s antitumoral effects against certain cancers as well as decrease the occurrence of diabetic neuropathies, a prevalent complication of diabetes. We have herein described two molecules which allow oxaliplatin treatment to exert its cytotoxic effects without eliciting its neurotoxicity. Furthermore, we have described the mechanisms by which these molecules exert their neuroprotection. The neuroprotective abilities of one of these molecules have also been broadened by the study of other types of peripheral neuropathies, namely diabetic neuropathies. The promising results obtained over the course of these works allow for optimism in the prospect of finding therapies to counteract not only oxaliplatin-induced peripheral neuropathies but peripheral neuropathies resulting from other etiologies.

L'objectif de notre travail était dans un premier temps d'étudier les liens entre l'altération des fibres nerveuses de petit diamètre et la présence de douleurs chez des patients ayant une neuropathie périphérique. Notre deuxième objectif était d'évaluer la pertinence de certaines techniques neurophysiologiques pour mettre en évidence l'atteinte de ces petites fibres nerveuses. Notre première étude réalisée sur une large cohorte de patients présentant divers types de neuropathie a montré, grâce à une étude quantifiée de la sensibilité, qu'il n'y avait pas de corrélation entre la perte ou perte de fonction des fibres nerveuses de petit diamètre et la présence de douleurs. Ceci a été confirmé par notre deuxième étude portant sur une population plus homogène de patients ayant une neuropathie amyloïde familiale et étudiés avec une batterie neurophysiologique plus large. Ainsi, les douleurs neuropathiques des patients présentant une neuropathie périphérique sont probablement dues à la combinaison de facteurs d'hyperexcitabilité périphérique et de sensibilisation centrale et non directement liée à la perte en petites fibres. Il reste cependant pertinent de développer des techniques objectives d'exploration de ces petites fibres notamment dans un but de diagnostic clinique. Notre troisième étude a montré que certaines méthodes neurophysiologiques étaient particulièrement sensibles dans ce cadre en prenant pour exemple la détection d'anomalies précoces d'atteinte des petites fibres au cours de la neuropathie amyloïde familiale. Une batterie de tests comprenant l'enregistrement des potentiels évoqués laser, la mesure du seuil de détection du chaud et de la conductance cutanée, s'est avérée être la combinaison la plus pertinente, comme l'a montré notre quatrième étude sur une grande cohorte de patients susceptibles de présenter une neuropathie des petites fibres. / The aim of our work was initially to study the relationship between alterations in small diameter nerve fibers and the presence of pain in patients with peripheral neuropathy. Our second objective was to assess the relevance of some neurophysiological tests to characterize these alterations in small nerve fibers. Our first study of a large cohort of patients with various types of neuropathy showed, using quantitative sensory testing, that there was no correlation between the loss or loss of function of small nerve fibers and the presence of pain. This was confirmed by our second study focused on a more homogeneous population of patients with familial amyloid neuropathy and studied with a larger neurophysiological battery. Thus, neuropathic pain in patients with peripheral neuropathy is probably due to a combination of factors of peripheral hyperexcitability and central sensitization and not directly related to the loss of small nerve fibers. However, it remains relevant to develop techniques of objective investigation of these small nerve fibers for a purpose of clinical diagnosis. Our third study showed that some neurophysiological methods were particularly sensitive in this context, taking the example of the detection of early alteration of small nerve fibers in familial amyloid neuropathy. A battery of tests, including laser evoked potential recording, warm detection threshold and electrochemical skin conductance measurement, proved to be the most appropriate combination for this diagnostic purpose, as shown by our fourth study on a large cohort of patients likely to have a small fiber neuropathy.

Introduction : La chimiothérapie cytotoxique constitue une modalité thérapeutique de nombreux cancers. L’amélioration de la durée de survie des patients a fait apparaître des complications de ces traitements notamment sur le nerf périphérique. Il s’agit d’une complication fréquente et potentiellement sévère qui peut avoir un impact durable. Pourtant, bien que les chimiothérapies neurotoxiques soient connues, il n’existe pas de données précises permettant de prédire la tolérance individuelle. La détection précoce des polyneuropathies chimio-induites (PNCI) est donc capitale pour évaluer les facteurs favorisants. L’utilisation du TNSc (Total Neuropathy Score clinical version) et le Sudoscan® peut notamment permettre la détection de ces PNCI. En effet, le TNSc (Total Neuropathy Score clinical version), un score composite évaluant les petites et grosses fibres nerveuses. Celui-ci a été validé pour déterminer la sévérité de la PNCI. Selon le traitement, l’atteinte concerne les grosses fibres myélinisées ou les fibres fines amyéliniques (FFA). L’examen des grosses fibres est bien standardisé au moyen de l’EMG. Cependant il n’en est pas de même pour le diagnostic d’atteinte des FFA. Le Sudoscan® mesure la conductance cutanée (mesure chronoampérométrique) après une exposition à un courant continu inférieur à 100µA/6V permet d’apprécier la fonction sudomotrice. Des études dans le diabète ont montré que la fonction sudomotrice est directement liée à l’état des FFA, car ces fibres contrôlent les glandes sudoripares. Le Sudoscan® pourrait donc être utilisé pour la détection de PNCI.Objectifs i) Evaluer l’incidence des PNCI par le TNSc selon la dose et évaluer l’atteinte des FFA chez des patients au cours de traitement par Sels de platines ou Taxanes ou Alcaloïdes de pervenche; ii) étudier l’évolution dans le temps des PNCI par le TNSc et par Sudoscan® au cours de la chimiothérapie et à distance de son arrêt; iii) caractériser des facteurs de risque de PNCI; iv) comparer les TNSc et mesures chronoampérométriques selon les traitements reçus v) évaluer l’intérêt des conductances par rapport au TNSc.Résultats Une attention particulière a été portée aux patients sous Oxaliplatine (n=65) et Taxanes (n=28). Nous avons retrouvé une augmentation du TNSc chez tous les patients sous chimiothérapie neurotoxique. Pendant le suivi, 57% des patients sous Oxaliplatine et 58% des patients sous Taxanes atteignaient un TNSc correspondant à une neuropathie clinique. Aucune différence du TNSc entre les patients symptomatiques et asymptomatiques n’a été observée à distance de traitement par Oxaliplatine (≥4mois). De même, on ne retrouvait pas de différences du TNSc entre les patients symptomatiques et asymptomatiques à distance de traitement par Taxanes. D’autre part, l’étude des conductances n’a pas révélé d’évolution en fonction de la dose reçue pour les patients sous Oxaliplatine. En revanche, chez les patients sous Taxanes on retrouvait des différences significatives des conductances en fonction des doses reçues. La mesure la plus basse des pieds pendant le suivi est observée en moyenne 23 jours avant que le TNSc le plus élevé ne soit atteint (p=0,03). On ne retrouve pas de différences des conductances pendant le suivi entres les patients symptomatiques et asymptomatiques à distance de traitement par Oxaliplatine. Toutefois, les patients symptomatiques à distance de traitement par Taxanes avaient des conductances des pieds plus basses que les patients asymptomatiques à distance (p=0.004). Le TNSc est plus élevé selon la dose reçue chez les patients diabétiques que chez les patients non diabétiques. Les conductances des mains et des pieds des patients diabétiques étaient significativement plus basses (p=0.003) chez les patients diabétiques que chez les patients non diabétiques.Conclusion Ces résultats suggèrent que les mesures chronoampérométriques permettent de détecter et quantifier l’atteinte des FFA chez les patients recevant des Taxanes. / Introduction : Cytotoxic chemotherapy is a treatment modality for many cancers. The improved survival time of patients showed some complications of these cytotoxic treatments including chemotherapy-induced peripheral neuropathy (CIPN). This is a common and potentially severe complication that can have a lasting impact on the quality of life. Although neurotoxic chemotherapies are known, there is no accurate data to predict individual tolerance. Early detection of CIPN is therefore essential to assess the contributing factors. To this end, the use of the TNSc (Total Neuropathy Score clinical view) and the Sudoscan® can improve the detection CIPN.Indeed, the TNSc (Total Neuropathy Score clinical view), a composite score assessing small and large nerve fibers, has been validated to evaluate the severity of CIPN. The nerve impairment concerns the large myelinated fibers or small fibers, depending on the treatment. The objective assessment of large fibers is standardized by means of the EMG (Electromyography), but it is not the same for the diagnosis of the small fibers impairment.On the other hand, the Sudoscan® measures skin conductance (chronoamperometric measurement) after exposure to a direct current of less than 100μA and 6V, and can assess the sudomotor function. Interestingly, studies in diabetes have shown that sudomotor function is directly related to the status of the small fibers that control the sweat glands. The Sudoscan® could thus be used for the detection of CIPN.Objectives: i) to evaluate the impact, depending on the dose received of chemotherapy, of CIPN by TNSc and assess the impairment of small fibers in patients during treatment with Platinum compounds or Taxanes or vinca alkaloids; ii) to study the evolution of the peripheral neurologic impairment by TNSC and skin conductance measurements during chemotherapy and after the end of the treatment; iii) to characterize risk factors for CIPN; iv) to assess the usefulness of conductance measurements compared to TNSc.Results: Particular attention has been given to patients treated with Oxaliplatin (n= 65) and Taxanes (n= 28), known to damage small fibers. We found an increased TNSc in all patients receiving neurotoxic chemotherapy. During follow-up, 57% of patients receiving Oxaliplatin and 58% of patients receiving Taxanes reach a TNSc corresponding to a clinical neuropathy. However, there was no difference of TNSc during the follow-up between symptomatic and asymptomatic patients, 4 months after the end of the treatment by Oxaliplatin. Similarly, we did not find differences of TNSc during the follow-up between symptomatic and asymptomatic patients, 4 months after the end of the treatment by Taxanes.Regarding conductance values, we didn’t observe changes depending on the dose received for patients treated by Oxaliplatin. However, in patients receiving Taxanes we found significant differences, based on the cumulative dose, for the hands and feet. Indeed, the lowest measure of the feet during the tracking is observed within an average of 23 days before the TNSc reached its highest value (p = 0.03). We didn’t find differences in conductance values during follow-up among symptomatic and asymptomatic patients 4 months after the end of their treatment. However, 4 months after the end of the chemotherapy, symptomatic patients treated with Taxanes had feet conductance values lower than asymptomatic patients (p= 0.004). The TNSc was higher in diabetic patients than in non-diabetic patients depending on the dose received during the follow-up. During the follow-up, the conductance values of the hands and feet were significantly lower (p= 0.003) for these patients than in nondiabetic ones.Conclusion: These results suggest that the chronoamperometric measurements can be useful in the detection and quantification of small fibers impairment in patients receiving Taxanes.