La neurotensine est un peptide découvert de manière fortuite en 1973 (Carraway et al., 1973). Dans le système nerveux, on la retrouve dans les zones impliquées dans le contrôle de la douleur (Dobner, 2005). Lorsqu'elle est injectée en intrathécal et en supraspinal elle exerce un effet analgésique en douleur aiguë (Clineschmidt et al., 1977; Kalivas et al., 1982; Urban et al., 1993). Plus récemment, son effet analgésique en intrathécal dans un modèle de douleur tonique a été démontré (Roussy et al., 2008). Le mécanisme proposé pour cette analgésie est qu'elle initierait un contrôle inhibiteur descendant qui inhiberait la transmission des stimuli nociceptifs périphériques (Dobner, 2006). Jusqu'à maintenant, son effet n'a pas été étudié en douleur neuropathique. La douleur neuropathique est une douleur chronique initiée ou causée par une lésion primaire du système nerveux. Plus [de] 3.75 million d'Américains en sont atteints (Chong et al., 2003) et malheureusement, il existe un nombre limité de médicaments efficaces pour cette affliction. Il existe plusieurs modèles animaux de douleur neuropathique chez le rat. Le modèle le plus largement reconnu est le modèle de constriction chronique du nerf sciatique (Bennett et al., 1988). À ce jour, 3 récepteurs lui ont été identifiés. NTR1 et NTR2 sont des récepteurs à sept domaines transmembranaires couplés aux protéines G et sont tous deux impliqués dans l'analgésie induite par la NT (Buhler et al., 2005). NTR3 est une protéine totalement différente possédant un seul domaine transmembranaire et dont le rôle n'est pas encore connu (Kitabgi, 2002). Dans cette étude, nous avons utilisé le modèle de constriction chronique du sciatique chez le rat pour démontrer que la neurotensine ainsi que ses analogues peptidiques modifiés, NT69L et PD149163, à différentes doses exercent un effet analgésique en douleur neuropathique.La douleur a été quantifiée par le test de von Frey électronique automatique et le test plantaire. Le PD149163 est un agoniste spécifique du récepteur NTR1 et il a provoqué un effet analgésique marqué. Ces résultats démontrent donc pour la première fois l'implication du récepteur NTR1 dans l'inhibition de la douleur d'origine neuropathique.

Les douleurs neuropathiques ayant une origine à la suite de blessures traumatiques du SNC ou du SNP sont particulièrement difficiles à traiter en utilisant les moyens thérapeutiques actuellement disponibles. Il est donc nécessaire d'identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques. Notre objectif était donc de définir les mécanismes impliqués dans ces douleurs neuropathiques. LIMK1 est l'un des acteurs possibles de la réorganisation épinière qui caractérise les lésions nerveuses. Une fonction très caractérisé de cette protéine, est la phosphorylation d'une famille de protéines appelées « cofilines ». Sa phosphorylation, ce qui induit la réorganisation du cytosquelette d'actine. Récemment, il a été montré qu’un microARN (miARNs) nomé miR-134 régule l'expression de LIMK1 en se liant au messager de LIMK1 (ARNm), inhibant sa traduction en protéine physiologiquement active. Notre hypothèse était que la régulation de LIMK1 par miR-134 pourrait jouer un rôle essentiel dans la sensibilisation à la douleur. Cette régulation pourrait ainsi être liée non seulement à la modulation neurochimique neuronale mais aussi à la plasticité fonctionnelle associée. Au cours de cette thèse, l’HIS a montré une diminution de miR-134 chez des rats SNL (neuropathique), cette sous-expression était concomitante à une augmentation de LIMK1 illustrée par l’IHC. Il est important de noter ici que l'ISH est une méthode de détection connue récemment et qui a été identifiée pour visualiser les miARNs. Des différents protocoles de l’HIS ont également été discutés dans le cadre de cette thèse. Ce résultat a été confirmé par Le qRT-PCR . Par la suite, afin de vérifier les changements comportementaux douloureux induits par miR-134 et LIMK1. Nous avons effectués des injections intrathécales de siRNA anti-LIMK1 pour inhiber l'expression endogène de LIMK1 chez les SNL. C’était intéressant de ne pas avoir trouvé aucun changement comportemenal chez les SNL après ce type d’injection. Une surexpression artificielle de miR-134 en utilisant un précurseur de miR-134 (premiR-134) chez les SNL a montré le même effet. Ensuite, nous avons essayé d'effectuer les mêmes injections chez les Sham (control), et c’était plus intéressant de trouver que ces injections (siRNA LIMK1 et premiR-134) ont provoqué une hypersensibilité douleureuse chez les sham. Cela a été illustré au moyen de deux tests de comportement; le Von Frey (VF) et la distribution pondérale dynamique (DWB). Pour etudier l'effet inverse, nous avons inhibé miR-134 en utilisant une sonde spécifique KD (Knock-Down); une diminution significative inattendue dans le seuil de retrait a été observée avec VF et DWB. qRT-PCR dans la plupart de ces cas, a confirmé la corrélation in vivo entre miR-134 et LIMK1. Enfin, nous avons cherché un mécanisme d'action possible qui pourrait réguler cette modulation. Des données récentes publiées ont montré une implication de l'ADF/cofiline sur le trafic des récepteurs AMPA (AMPAR). En accord avec les résultats mentionnés ci-dessus, la transfection du KD de miR-134 a montré une diminution dans AMPAR adressés à la membrane plasmique. Tout ensemble ces données suggèrent que l'effet antinociceptif de KD de miR-134 et la surexpression de LIMK1 sont indirectement régulé par l'insertion des AMPAR à la membrane plasmique.Il semble que miR-134 exerce un effet différent sur la douleur neuropathique que miR-103, discuté aussi dans le cadre de cette thèse. Il était demontré comme un régulateur de plusieurs cibles, les trois sous-unités formant les canaux calciques de type-L « Cav1.2 LTC ». MiR-103 a été trouvé également réprimés chez les SNL. La surexpression de miR-103 soulage la douleur neuropathique. Contrairement au miR-134, miR-103 exerce un rôle pronociceptive pendant la douleur neuropathique. / Pains having a neuropathic origin following CNS or PNS traumatic injury are particularly difficult to treat using the actually available therapeutic means. It is thus necessary to identify new therapeutic strategies. Hence, our aim was to define the mechanisms implicated in these neuropathic pains. Nervous lesions are characterised by an anatomical reorganization of the neuronal network of the dorsal horn. Neurochemical alterations are also involved. Some of the molecular mechanisms underlying the neuronal plasticity (a main feature of neuropathic pain) have been emphasized here by a variety of complementary technical approaches. LIMK1 is one of the possible actors of this reorganization. Among this protein’s known functions, and the most characterized is the phosphorylation of a family of proteins known as cofilins. Their phosphorylation induces the reorganization of actin cytoskeleton. Recently, it has been shown that a miR-134 miRNA regulates LIMK1 expression by binding to the LIMK1 messenger, inhibiting its translation into physiologically active protein. Our hypothesis is that LIMK1 regulation by miR-134 might play an essential role in pain sensitization by modulating neuron neurochemical reorganization and the associated functional neuronal plasticity. Firstly, by means of IHC and ISH, we studied miR-134/LIMK1 distribution within the dorsal horn of the spinal cord in sham animal (control group) and in neuropathic pain model (SNL model). Important to note here that ISH is a known detection method recently identified to visualize miRNA. Different protocols of ISH were discussed in a part of this thesis. ISH showed a decrease in miR-134 expression in SNL rats concomitantly with an increase in LIMK1 illustrated by IHC. This finding has been confirmed by qRT-PCR techniques. Afterward, in order to check for the possible behavioural-induced changes of miR-134 and LIMK1. We intrathecally injected an anti-LIMK1 siRNA to inhibit endogenous LIMK1 expression in SNL rats. Interestingly no significant changes in pain behaviour have been observed. Artificial overexpression of miR-134 using a PremiR-134, showed the same effect. Then we tried to perform the same injections on sham rats, and more interestingly, siRNA LIMK1 and premiR-134 evoked pain hypersensitivity in shams rats. This was illustrated by means of two behaviour tests; Von Frey (VF) and the Dynamic Weight bearing (DWB). To explore the reverse effect, we inhibited miR-134 using a specific KD probe in SNL rats; unexpectedly a significant decrease in pain withdrawal threshold was observed with VF and DWB. qRT-PCR in most cases confirmed the in vivo correlation between miR-134 and LIMK1. Finally, we searched for the possible mechanism of action that could regulate this modulation. Recent published data showed an involvement of ADF/cofilin on AMPAR trafficking. In line with the above mentioned findings, miR-134 KD transfection showed a decrease in AMPAR addressed to the plasma membrane. Altogether suggest that the antinociceptive effect of miR-134 KD and LIMK1 overexpression are mediated by AMPAR insertion at the plasma membrane. It seems that miR-134 exerts a different effect on neuropathic pain than miR-103 another miRNA discussed within the frame of this thesis. MiR-103 has been proved to regulate multiple targets, the three subunits forming Cav1.2 LTC. Pain sensitization involves Cav1.2 activation which consequently alters gene expression during this form of plasticity. MiR-103 was found downregulated also in the SNL model. Conversely to miR-134, overexpression of miR-103 partially alleviates pain. It decreases pain withdrawal threshold of the Von Frey test. Unlike miR-134, miR-103 exerts a pronociceptive role during neuropathic pain.

Le système somato-sensoriel permet à l'organisme de percevoir une large palette de stimuli externes/internes, qui peuvent être soit agréables, soit nocifs. Le corps cellulaire des neurones somato-sensoriels, responsables de ces processus et qui innervent tous les organes du corps, est situé dans les ganglions de la racine dorsale. La douleur est perçue par les nocicepteurs qui constituent un ensemble hétérogène de neurones, aussi bien d'un point de vue fonctionnel, électrophysiologique que moléculaire. Afin de mieux comprendre la spécialisation fonctionnelle des nocicepteurs, une des stratégies de l'équipe a été d'identifier de nouveaux marqueurs moléculaires exprimés par des sous-populations des neurones du DRG et de mettre en place des outils génétiques pour étudier leur fonction spécifique. Nous avons mis en évidence un nouveau gène, qui définit une sous-population de nocicepteurs. Suite à mes travaux de thèse, qui ont révélés la fonction moléculaire de la protéine associée à ce gène, nous l'avons nommé GINIP pour Galpha INhibitory Interacting Protein. Au cours de ma thèse, j'ai montré que : - GINIP interagit physiquement avec les protéines G-alpha inhibitrices- la perte de fonction de GINIP (souris GINIP KO) amplifie les douleurs de type neuropathique- le mécanisme sous-jacent fait intervenir la signalisation GABAergique Les douleurs pathologiques sont, entre autres, dues à un disfonctionnement des nocicepteurs, et leurs mécanismes restent mal connus. Dans ce contexte, l'ensemble de mes résultats met en évidence une nouvelle voie impliquée dans la régulation négative des nocicepteurs, qui pourra à l'avenir être la cible de stratégies thérapeutiques. / The somato-sensory system allows our organism to detect a myriad of external and internal stimuli that can range from innocuous stimuli (pleasant touch,etc) to noxious ones (burns, tissue injury, etc). The somato-sensory neurons involved in these processes innervate the entire organism and have their cell bodies clustered within the dorsal root ganglion. Pain is a modality of the somatosensory system, sensed through nociceptors. Nociceptors represent a heterogeneous class of somato-sensory neurons with respect to functional, electrophysiological and molecular criteria. In order to expand the knowledge of the functional specialization of nociceptors, our team's strategy aimed at identifying new molecular markers of nociceptors subsets. Subsequent design of the corresponding genetic tools allowed us investigating their specific function. Therefore, we found a gene that was never described before and that marks a specific subset of nociceptors. We named it GINIP (Gaplha Inhibitory Interacting Protein) as during my thesis I showed that:- GINIP physically interacts with inhibitory G-proteins- GINIP loss of function (GINIP knock out mouse) leads to the amplification of neuropathic pain- the associated mechanism involves GABAergic signalingPathological pain (chronic inflammatory pain and neuropathic pain) is, among others, a consequence of nociceptor dysfunction. Importantly, the mechanisms leading to this aberrant function are still not totally understood. Altogether, my results underscore a new pathway involved in the negative control of nociceptors under neuropathic pain conditions, and this opens a path for new therapeutic strategies.

Les syndromes de douleur persistante sont très débilitants pour ceux qui en souffrnt et malheureusement, la pharmacothérapie pour traiter ce type de douleur n'offr pas le soulagement souhaité. Les drogues agissant par liaison à la protéine alpha[indice inférieur 2]-delta semblent conduire à un meilleur soulagement de la douleur chronique, mais leur action pour y arriver n'est pas clairement établie. En effet, un nombre restreint d'études ont étudié leur action au niveau du système nerveux central. Certaines études concluent que la prégabaline et la gabapentine agiraient seulement lorsque les neurones sont dans un état sensibilisé, tandis que certaines autres prétendent que ces médicaments agiraient aussi sur les neurones à leur état basal. Aussi, plusieurs études animales rapportent que la prégabaline agirait au niveau de la moelle épinière, mais aucune étude humaine ne le confirme clairement. Une étude réalisée chez des sujets sains a quant à elle conclu que la prégabaline agirait au niveau des centres supérieurs, ce qui pourrait laisser croire que la prégabaline produirait des effets sur la douleur autant par une action spinale que supraspinale. Malgré plusieurs hypothèses, plusieurs questions demeurent en suspens pour en arriver à comprendre clairement les mécanismes neurophysiologiques de l'analgésie par la prégabaline. Le but de cette étude est donc d'étudier les propriétés anti-hyperalgésiques et anti-nociceptives de la prégabaline, tout en investiguant les endroits du système nerveux central ou la prégabaline produit ses effets sur la douleur. Grâce à l'étude du réflexe de retrait nociceptif chez des patients prenant de la prégabaline, nous avons pu évaluer son effet au niveau de la moelle épinière et de l'encéphale par électrophysiologie, en comparant les réponses des patients obtenues avant la prise du médicament avec celles obtenues suivant quelques semaines de traitement. De plus, grâce aux changements possibles de fréquences de stimulations électriques, les neurones ont été étudiés dans un état basal et sensibilisé, permettant d'étudier les effets antinociceptifs et anti-hyperalgésiques de la prégabaline. Pour en arriver à formuler certaines hypothèses pouvant servir aux études subséquentes sur le sujet, cinq patients ont servi aux analyses finales. D'abord, la prégabaline agirait effectivement sur la moelle épinière, puis elle aurait des propriétés anti-hyperalgésiques, mais une étude réalisée avec des sujets sains pourrait permettre d'étudier plus clairement ses propriétés anti-nociceptives. Ces résultats offrnt donc des pistes très intéressantes de recherche pouvant mener à une amélioration du traitement des douleurs chroniques.

Malgré les avancées majeures réalisées dans le monde de la médecine depuis plusieurs années, la gestion de la douleur est encore aujourd’hui un problème médical des plus important. Les patients se voient offrir un nombre limité de composés analgésiques, qui se présentent souvent avec des effets secondaires importants ou tout simplement un manque flagrant d’efficacité pour leur condition douloureuse spécifique. Face à ce constat, le milieu de la recherche en douleur est en profonde réflexion depuis quelques années par rapport à la difficulté d’introduire en clinique de nouveaux composés analgésiques fonctionnels. Parmi les hypothèses soulevées pour tenter de répondre à cette grande problématique, il a été proposé d’améliorer les méthodes d'évaluations précliniques de la douleur, de développer de nouveaux modèles de douleur plus proches de la réalité clinique, de cibler de nouvelles voies moléculaires impliquées dans la douleur, de trouver des alternatives aux approches pharmacologiques classiques, etc. Ces différentes pistes de réponse sont à l’heure actuelle en cours d’études dans de nombreux laboratoires dans le monde. Dans le cadre de mes projets de doctorat, je me suis intéressé à cette problématique de différentes façons. Nous avons tout d’abord validé un nouvel appareil comportemental qui permet d'évaluer des composantes de la douleur chronique qui sont rarement évaluées avec les tests actuellement disponibles. À l’aide de trois modèles de douleur chronique bien établis dans la littérature, soit un modèle de douleur inflammatoire (CFA pour Complete frund Adjuvant), de douleur neuropathique (CCI pour Chronic Constriction Injury) et de douleur cancéreuse osseuse (tumeur fémorale), nous avons montré que le test de distribution pondérale dynamique (ou DWB pour Dynamic Weight Bearing) permet tout d’abord de détecter l’évolution des douleurs de façon comparable au test classique de von fry pour l’allodynie mécanique. De plus, au moins trois autres paramètres pertinents associés à des composantes de qualité de vie ont pu être tirés de nos analyses. En effet, le poids posé sur chacune des pattes, leur temps d’utilisation durant le test et leur surface de contact avec le sol représentent des facettes de l’inconfort s'apparentant à ce qui peut être observé en clinique, mais qui ont rarement été étudié dans un contexte préclinique. Après la démonstration de l’aspect novateur de cet appareil, nous avons voulu valider son efficacité à détecter un effet analgésique, tout en s'interrogeant sur la pertinence clinique de nouvelles cibles thérapeutiques. En effet, notre laboratoire s’intéresse au système neurotensinergique, constitué principalement de la neurotensine (NT) et de deux récepteurs couplés aux protéines G (NTS1 et NTS2), et de son fort potentiel analgésique dans différentes conditions douloureuses. Résultant de plusieurs collaborations avec des équipes de chimie médicinale, le laboratoire est maintenant pourvu d'un grand nombre d'agonistes liant les récepteurs à la NT. Nous avons ainsi évalué l’efficacité d'agonistes sélectifs du récepteur NTS2, soit le JMV431, la lévocabastine et la ?-lactotensine, en plus d'un agoniste non sélectif de dernières générations, le JMV2009, présentant des caractéristiques pharmacologiques particulières. Après injection intrathécale, la plupart de ces agonistes se sont montrés d’une grande efficacité pour réduire l’allodynie mécanique présente chez les animaux atteints de douleur neuropathique, en plus d’améliorer de façon remarquable les différents paramètres de qualité de vie préalablement identifiés par notre étude portant sur la caractérisation du DWB. Il était également important de tester des molécules qui sont actuellement prescrites en clinique. Nous avons ainsi spécifiquement choisi des médicaments de première et de deuxième ligne pour le traitement de la douleur neuropathique, soit l’amytriptyline, la prégabaline et la morphine. Tous ces traitements ont été en mesure de réduire la présence d'allodynie mécanique chez les animaux CCI. Toutefois, la majorité de ces composés se sont avérés incapables de renverser les composantes de qualité de vie durant le test de DWB, et ce en utilisant les mêmes doses qui s’étaient montrées efficaces pour réduire l’allodynie mécanique. Cette dernière observation pourrait, au moins en partie, expliquer pourquoi les patients rapportent souvent une mauvaise gestion de leur douleur lorsqu’ils reçoivent ces traitements. Dernièrement, dans l’optique de mieux comprendre le fonctionnement du système neurotensinergique et de chercher des alternatives aux approches pharmacologiques, nous avons utilisé une technique d’interférence de l’ARN pour évaluer le rôle du récepteur NTS2 dans un contexte de douleur tonique. Nous avons alors montré que l’invalidation génique de ce récepteur était en mesure d'inhiber complètement l’effet analgésique induit normalement suivant une injection intrathécale de l’agoniste JMV431. Cette preuve de concept nous indique l’importance de ce récepteur dans la modulation de la douleur et montre également que l’interférence de l’ARN représente une technologie applicable au niveau du système nerveux central. Finalement, à la lumière de nos résultats, il est possible d'affirmer que le système neurotensinergique représente de nouvelles cibles thérapeutiques très prometteuses pour diminuer les signes de douleur neuropathique de type réflexif en plus d’améliorer différents paramètres de qualité de vie. Il est alors possible d’espérer que des agonistes neurotensinergique feront prochainement leur chemin ver la clinique afin d’améliorer le bien-être des patients. [symboles non conformes]

La douleur neuropathique est un syndrome secondaire à une maladie ou à une lésion affectant le système nerveux somatosensoriel. Les causes biologiques de ces comorbidités ne sont pas clairement établies. En utilisant un modèle murin de douleur neuropathique, nous avons cherché à amplifier l'inhibition nerveuse médiée par les récepteurs GABAA afin de tenter de réduire les symptômes douloureux neuropathiques et les troubles émotionnels associés. Pour cela nous avons utilisé l’étifoxine, un anxiolytique non benzodiazépinique qui possède une action originale sur les récepteurs GABAA mais, surtout, semble avoir des effets secondaires limités comparativement à d'autres molécules comme les benzodiazépines par exemple. Son effet passe par la potentialisation directe du récepteur GABAA (site modulateur situé sur les sous-unités β2 et β3) mais aussi par une action indirecte : la stimulation de la production de neurostéroïdes 3α-réduits capables de potentialiser la fonction des récepteurs GABAA. Quelques rares études ont montré que les neurostéroïdes endogènes, surtout ceux réduits en position 3α comme l'allopregnanolone (THP, allotétrahydroprogestérone) ou le THDOC (tétrahydrodéoxycorticostérone), pouvaient réduire les symptômes douloureux. Les effets obtenus dans ces études sont similaires à ceux issus d’injections exogènes des mêmes composés. / Neuropathic pain is associated with significant co-morbidity, including anxiety and depression, which impact considerably on the overall patient experience. Several lines of evidence suggest that anxiolytics may be of interest to alleviate pain symptoms and the associated negative emotions in chronic pain states. Among them, the non-benzodiazepine anxiolytic etifoxine (EFX: stresam™) has an interesting pharmacological profile. In patients, it has a weak sedative action, with limited functional tolerance and dependence, and without cognitive declines. In this study, we aim at analyzing the preclinical therapeutic potential of etifoxine on the anxiodepressive consequences of neuropathic pain.

La douleur neuropathique centrale est une affection fréquente dont le traitement est complexe. En raison d’un important taux de résistance aux traitements pharmacologiques, des techniques de neuromodulation ont été développées. Parmi elles, on retrouve les stimulations du cortex moteur primaire (ou gyrus précentral), invasive (i.e. stimulation électrique épidurale, eMCS) et non-invasive (i.e. stimulation magnétique transcrânienne répétitive, rTMS). Ces techniques restent limitées par différents paramètres. La rTMS a principalement été étudiée à travers des séances uniques, et son efficacité comme moyen thérapeutique au long cours reste mal connue. La eMCS souffre d’un manque de prédicteurs individuels d’efficacité suffisamment robustes pour sélectionner à bon escient les candidats à la chirurgie. Enfin, le cortex moteur primaire est une cible de découverte empirique, et d’autres cibles sont à envisager pour améliorer les résultats de ces neuromodulations corticales. Notre travail avait pour objectif l’amélioration des connaissances vis à vis de ces différentes limites. Il s’est articulé autour de 3 axes principaux :- L’étude de la rTMS en séances répétées, au long cours, comme moyen thérapeutique à part entière. - L’étude de la rTMS en séances répétées comme moyen de prédiction de la réponse antalgique à la eMCS.- Le développement de méthodes permettant la localisation fiable et reproductible du cortex pré-frontal dorsolatéral comme cible alternative de stimulation. / Central neuropathic pain is a frequent and hard to treat condition. Because of a large amount of drug-refractoriness, neuromodulation techniques have been developed. Among them, the mostly used is motor cortex stimulation, which can be both invasive (epidural motor cortex stimulation (eMCS)) and non-invasive (repetitive magnetic transcranial stimulation (rTMS)). These techniques remain limited by different problems: On one side, rTMS has been mainly studied through unique session practice and its use for pain therapy in a long-term scale remains not well understood. On the other side, eMCS suffers from a lack of predictability: A great proportion of patients present an insufficient relief, making eMCS less and less used. Finally, the motor cortex target is a chance discovery, and some other targets could be intended to improve the results. This work had the increase of knowledge about cortical stimulations as a main goal, especially about their different limitations. This work concentrated on 3 aims: - The study of chronic, repeated sessions of rTMS, used as a long-term tool for pain therapy. - The study of repeated rTMS sessions to predict eMCS.- The development of reliable tool to help to localize others cortical targets.

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

Les douleurs chroniques et notamment les douleurs neuropathiques sont particulièrement difficiles à traiter par les solutions thérapeutiques actuellement disponibles. Par conséquent, il existe un besoin crucial de découvrir et d'exploiter de nouveaux concepts d'antalgiques afin de traiter ce type de douleurs. Parmi les différentes pistes possibles, le système glutamatergique semble particulièrement intéressant puisque le glutamate est le principal neurotransmetteur propageant l'information douloureuse. Notre hypothèse est que l'activation du récepteur mGlu4 spinal inhiberait la neurotransmission glutamatergique et réduirait donc l'excès de douleur observé lors de douleurs chroniques. Grâce notamment au développement du premier agoniste orthostérique sélectif de mGlu4, nous avons mis en évidence que le récepteur mGlu4 n'altère pas la perception de la douleur aiguë mais qu'il influe, au contraire, sur l'aspect pathologique de la douleur en inhibant l'allodynie et l'hyperalgie mécanique ou thermique présentes lors de douleurs chroniques. Nous montrons que la modulation de l'hypersensibilité par mGlu4 semble provenir de sa capacité à inhiber la transmission glutamatergique via un couplage négatif avec les canaux calciques de type N au niveau de la couche II de la moelle épinière et plus particulièrement au niveau des fibres exprimant le transporteur vésiculaire VGLUT3. L'ensemble de nos résultats permettent de valider le récepteur mGlu4 spinal comme une cible thérapeutique potentielle pour le traitement des douleurs chroniques. En effet, les agonistes de mGlu4 pourraient être des antalgiques puissants et sélectifs des douleurs pathologiques. / Chronic pain and in particular neuropathic pain are particularly difficult to treat by therapeutic options currently available. Therefore, it is a crucial to develop new concepts of analgesics to treat this type of pain. Among the various possibilities, targeting the glutamatergic system seems to be particularly interesting since glutamate is the main neurotransmitter propagating the pain information. Our hypothesis is that the activation of spinal mGlu4 receptor would inhibit the spinal glutamatergic neurotransmission and would thus reduce the excess of pain observed in chronic pain.Thanks to the development of the first orthosteric agonist selective for mGlu4 and the use of transgenic animals, we demonstrated that mGlu4 receptor does not alter the perception of acute pain but that it does affect the pathological aspect of pain by inhibiting the allodynia and the hyperalgesia (mechanical and thermal) usually observed in chronic pain. We show that the mGlu4 modulation of the hypersensitivity seems to result from the ability of the receptor to inhibit the glutamatergic transmission through a negative coupling with N-type calcium channels in the lamina II of the spinal cord and especially at the level of fibers expressing the vesicular transporter VGLUT3. Taken together, our results validate spinal mGlu4 as a potential therapeutic target for the treatment of chronic pain. Indeed, mGlu4 agonists could be potent and selective painkillers of pathological pain.

La douleur neuropathique est un syndrome secondaire à une maladie ou à une lésion affectant le système nerveux somatosensoriel. Environ 30% des patients souffrant de douleurs neuropathiques présentent des troubles de l’humeur. Les causes biologiques de ces comorbidités ne sont pas clairement établies. Grâce à l’utilisation d’un modèle murin de douleur neuropathique, nous avons cherché à comprendre l’apparition des conséquences émotionnelles de cette douleur. Pour cela, nous avons cherché à identifier des régions cérébrales impliquées dans les différentes composantes et conséquences de la douleur ainsi que les modifications moléculaires y prenant place. Nous avons mis en évidence une ségrégation corticale de la douleur avec l’intégration de la composante sensorielle par le cortex insulaire postérieur d’une part et l’intégration de la composante aversive et des conséquences émotionnelles par le cortex cingulaire antérieur d’autre part. Nous avons ensuite montré l’implication de la protéine MKP-1 dans l’expression des comportements de type anxiodépressif dans notre modèle. / Neuropathic pain is defined as a pain caused by a lesion or disease of the somatosensory nervous system. Around 30% of neuropathic pain patients develop mood disorders. The biologic bases of these comorbidities are not clearly established. Using a murine model of neuropathic pain, we tried to understand the emotional consequences of neuropathic pain. Thus, we identified cerebral regions involved in the different components of pain and molecular modifications taking place in these regions. We showed a cortical separation of the pain experience with on one hand the integration of the sensory component of pain in the posterior insular cortex and on the other hand the integration of the aversive component and the emotional consequences of pain in the anterior cingulate cortex (ACC). Looking at the molecular modifications in the ACC, we showed that MKP-1, a protein able to dephosphorylate the MAPK, is involved in the development of pain-related mood disorders in our model of neuropathic pain.