Proefschrift Universiteit Maastricht. / Met lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

La sécheresse oculaire est une maladie multifactorielle invalidante affectant la qualité de vie des patients. Elle constitue un réel problème de santé publique du fait sa prévalence élevée chez les personnes âgées. Les étiologies et les facteurs de risque nombreux de cette pathologie déclenchent une succession de conséquences créant un cercle vicieux autoentretenu où l’instabilité du film lacrymal et l’hyperosmolarité jouent un rôle central. L’intégrité de la surface oculaire est un élément déterminant qui influence l’impact de l’hyperosmolarité directement au niveau des cellules épithéliales conjonctivales. Le chlorure de benzalkonium (BAK), principal conservateur des collyres, altère l’intégrité du film lacrymal provoquant une sécheresse oculaire chez les patients. Le but de notre travail était au travers de la mise au point d’un modèle de sécheresse oculaire in vitro, de comprendre la part respective et combinée des effets du xénobiotique et de la composante physiopathologique sur le comportement des cellules conjonctivales. L’hyperosmolarité et le BAK entrainent tous les deux, et à des niveaux d’intensité différents, des réponses cytotoxiques avec induction de stress oxydant, de conditions pro-inflammatoires (chimiokine CCL2, expression de HLA DR) et d’apoptose sur les cellules conjonctivales. L’adjonction de BAK à ces conditions potentialise les effets délétères déjà mis en évidence avec l’hyperosmolarité seule. Ce travail montre pour la première fois au niveau de la surface oculaire les effets potentialisateurs d’un toxique en conditions physiopathologiques. Ce modèle hyperosmolaire de sécheresse oculaire représente un nouvel outil pour analyser la toxicité de facteurs de risque environnementaux ou iatrogènes de manière fiable et reproductible. / Dry eye is a multifactorial disease affecting patients’ quality of life and currently constitutes a public health problem because of its high prevalence in elderly people. The etiologies and risk factors of this disease induce a series of consequences creating a self-perpetuating vicious cycle where tear film instability and hyperosmolarity play a central role. The integrity of the ocular surface is a determining factor that influences the impact of hyperosmolarity directly at the level of conjunctival epithelial cells. Benzalkonium chloride (BAK), the mainly used eye drop preservative, alters tear film integrity and may induce or favor dry eye. The purpose of this study was, besides developing an in vitro dry eye model, to describe the respective and combined effects of the xenobiotics and the pathophysiological component on the conjunctival cell behavior. Hyperosmolarity and BAK, although at different intensity levels, both induce cytotoxic responses with oxidative stress, proinflammatory responses (CCL2 chemokine, expression of HLA-DR) and apoptosis in conjunctival cells. The addition of BAK to these hyperosmolar conditions potentiates the deleterious effects already identified with hyperosmolarity alone. This work reports for the first time the potentiating effects of a toxic in pathophysiological conditions. This hyperosmolar dry eye model offers a new reliable and reproducible tool to investigate the environmental and iatrogenic toxicity on ocular cells in vitro.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Psychologie sociale : Paris8 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 267-290. Index.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2003. / Thèse : 2003NAN1102. Titre provenant de l'écran-titre.

Le glaucome est une neuropathie optique progressive caractérisée par une perte des fibres nerveuses ganglionnaires. Cette atteinte provoque une diminution graduelle du champ visuel pouvant mener à la cécité. Cependant, le glaucome est présent chez plusieurs patients qui ne présente pas une pression intraoculaire élevée et plusieurs patients ayant une pression intraoculaire anormalement élevée ne développent pas le glaucome. Pour mieux comprendre la pathophysiologie de la maladie, plusieurs chercheurs se sont intéressés aux composantes hémodynamiques de l’œil. L’oxymétrie oculaire est représentée par plusieurs technologies commercialement disponibles qui proposent de mesurer de façon non invasive la saturation en oxygène des structures vasculaires de l’œil. Plusieurs études ont évaluées l’association entre l’état d’oxygénation des différentes structures rétiniennes et le glaucome. L’objectif de cette étude était de vérifier la répétabilité des mesures d’oxymétrie à la tête du nerf optique obtenues avec l’appareil Zilia ainsi que d’étudier l’acquisition afin de déterminer les caractéristiques nécessaires pour obtenir des résultats optimaux. De plus, cette étude a comparé la saturation en oxygène (SaO2) mesurée sur la tête du nerf optique de sujets normaux et de personnes atteintes de glaucome. Une corrélation a aussi été faite entre les valeurs d’oxymétrie et les différentes variable affectées dans le glaucome Ceci est une étude prospective à mesures répétées et à cas-témoins. Les participants ont été recrutés à l’Institut de l’œil des Laurentides. Les participants complétaient un examen oculovisuel complet en plus d’une mesure de la pression artérielle et de la saturation en oxygène pulsée (SpO2). Les valeurs de l’oxymétrie oculaire étaient obtenues avec l’appareil Zilia sur la portion temporale du nerf optique et le logiciel intégré permettait d’obtenir la valeur moyenne de l’acquisition. Aucune différence statistiquement significative n’a été obtenue entre la moyenne des trois mesures de la SaO2 au niveau du nerf optique. Pour la durée de l’acquisition, l’analyse des données a démontré une différence statistiquement significative entre les différentes durées sélectionnées, démontrant une différence entre les acquisitions d’une durée de 5 secondes comparativement aux autres durée d’acquisition. Il n’y avait pas de différence statistiquement significative entre la moyenne de la première mesure obtenue avant et après l’utilisation de la technique d’optimisation. Les résultats indiquent aussi une différence significative entre les valeurs moyennes de SaO2 mesurées à la tête du nerf optique des sujets glaucomateux comparativement aux sujets normaux. On note également une corrélation significative entre les valeurs de SaO2 et le RNFL global obtenu avec l’OCT. Cette étude constitue l’une des premières effectuées avec l’appareil Zilia. Les valeurs moyennes de la SaO2 obtenues à un point précis du nerf optique acquis par l’appareil Zilia sont répétables et une acquisition de 10 secondes pourrait permettre d’obtenir une valeur adéquate. La SaO2 mesurée par l’appareil Zilia sur la tête du nerf optique est diminuée chez les patients atteints de glaucome comparativement aux sujets sains. Il semble aussi avoir une relation entre la valeur de la SaO2 et l’épaisseur du RNFL. Plus d’études sont nécessaires afin d’établir le rôle de cet appareil dans le diagnostic et la gestion des patients atteints de glaucome. / Glaucoma is a progressive optic neuropathy characterized by loss of the retinal nerve fibers layer. This disease causes a decrease in the visual field that can lead to blindness. The main risk factor for glaucoma is the increase of intraocular pressure. However, not all glaucoma patients have an elevated intraocular pressure and many patients continue to progress despite good intraocular pressure control with current therapies. Several authors have focused on the hemodynamic components of the eye. They obtained significant differences in these factors between normal and glaucoma patients. Ocular oximetry is technology that can non-invasively measure oxygen saturation of eye tissues. Several studies have verified the association between ocular oximetry and glaucoma. The Zilia device uses diffuse spectroscopic reflectance to measure oxygen saturation at a specific point. The objective of this study was to verify the repeatability of the oximetry measurements on the head of the optic nerve obtained with the Zilia device and to study the acquisition in order to determine the characteristics necessary to obtain it optimally. Also, we measured the oxygen saturation (SaO2) on the optic nerve of normal subjects and compared it with patients with glaucoma. Additionally, the SaO2 was correlated with different variables affected by glaucoma. This is a prospective repeated-measures and case-cohort study. Participants were recruited at the Laurentian Eye Institute (IOL). They completed a complete eye exam under pupil dilation including a blood pressure measurement with an automated device and the pulse oximetry was obtained by a pulse oximeter (SpO2). The ocular oximetry measures was acquired by the Zilia imaging system on the temporal side of the optic nerve. No statistically significant differences were observed between the average of three SaO2 measurements at the optic nerve. For the duration of the acquisition, the data analysis showed a statistically significant difference between the 5 seconds acquisition compared to the other acquisition duration. There was no statistically significant difference between the average of the first measurement obtained before and after the use of the data optimization technique. The result showed a significant difference in the SaO2 values between glaucomatous participants and normal. We also see a correlation statistically significantly between the SaO2 values and the global RNFL. This study is one of the first one done with the Zilia device. The average value of SaO2 obtained at a specific point of the optic nerve acquired by the Zilia device are repeatable and a 10-second acquisition could provide a precise value. Also, the SaO2 measured with the Zilia imaging system on the optic nerve is significantly lower in glaucoma patients compared to normal patients. More studies are needed to really establish the role of that device in the diagnostic and fully up of patients with glaucoma.

Nouvel optomètre réalise a l'Institut d'Optique ; rappel des principes et méthodes de mesure de la réfraction de l'oeil ; description des optomètres automatiques de conception récente

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Dans le contexte du traitement du kératocône, une formulation contenant de la riboflavine, un principe actif hydrosoluble, deux tensio-actifs (le poloxamère 407 et la monooléine) et de l'eau a été préparée par un processus d'homogénéisation. Un plan factoriel fractionnaire a été utilisé pour estimer les effets principaux et les interactions de cinq paramètres sur deux réponses pertinentes, à savoir la taille des particules et l'efficacité d'encapsulation. Les cinq paramètres étudiés étaient la température des deux phases, la durée de l'émulsification, la présence du chauffage pendant l'homogénéisation, le nombre de cycles et la pression. Il a ainsi été montré que les paramètres les plus influents sont la présence du chauffage pendant l'homogénéisation et la pression qui ont conduit à l'obtention de nanoparticules d'une taille moyenne de 145 nm et une efficacité d'encapsulation moyenne de 46%. La détermination des paramètres optimaux du procédé de fabrication a conduit à l'optimisation de la formulation par le biais de plans d'expériences. L'influence combinée de trois composants a été étudiée dans une partie du diagramme de phase. Ainsi, douze formules décrivant l'espace de conception ont été préparées. Les résultats obtenus par diffraction des rayons X aux petits angles et par cryo-microscopie électronique en transmission ont mis en évidence la présence de nano-objets de structure éponge et/ou hexagonale inverse. Le pourcentage de chacun des composants a été déterminé pour obtenir à la fois une grande efficacité d'encapsulation et une petite taille de particules. Deux formulations très proches dans le diagramme de phase ternaire, ont répondu à ces exigences. / In the context of the keratoconus treatment, a formulation containing riboflavin a water-soluble drug, two surfactants (poloxamer 407 and mono acyl glycerol) and water was optimized and prepared by emulsification and a homogenization process. A fractional factorial design was applied to estimate the main effects and interaction effects of five parameters on two relevant responses, namely particle size and encapsulation efficiency. The five parameters studied were the temperature of the two phases, the duration of emulsification, the presence of heating during homogenization, the number of passes and pressure. It has been shown that the most influent parameters are the presence of heating during the homogenization and the pressure that led to the production of nanoparticles with an average size of 145 nm and an average encapsulation efficiency of 46 %. The determination of the optimal parameters of the process led to an optimization of the formulation by using experimental design. The combined influence of three factor variables (or components) of the formulation that are water, monoolein and poloxamer 407 were, studied. In this way, twelve formulas describing the design space were prepared. Results obtained using SAXS and cryo-TEM evidenced the presence of nano-objects with either sponge or hexagonal inverted structure. In the zone of interest, the percentage of each component was determined to obtain both high encapsulation efficiency and small size of particles. Two formulations are very close in the ternary phase diagram, and have responded to these requirements.

Face à la limite de la littérature sur l’impact de l’environnement notamment alimentaire dans le vieillissement oculaire liée en partie aux manques de données en population générale particulièrement la plus âgée en France, nous nous sommes intéressés dans un premier temps, aux relations entre l’alimentation, les xanthophylles plasmatiques et le pigment maculaire puis sa distribution spatiale et dans un second temps, au profil des acides gras et les signes de sécheresse oculaire chez les 1153 participants de l’étude Montrachet.Dans un premier temps, nous avons mis en évidence une augmentation de la concentration plasmatique de lutéine et zéaxanthine chez les personnes consommant fréquemment des courges et courgettes et ainsi, une augmentation de la densité optique du pigment maculaire chez les personnes âgées non-fumeurs ayant une concentration plasmatique élevée en lutéine. De plus, nous avons fourni des valeurs du pigment maculaires qui pourraient servir de référence en population générale pour des études épidémiologiques. Nos résultats sont très cohérents avec ceux des autres études épidémiologiques même si notre population est en moyenne plus âgée. Par ailleurs, nous avons montré que les signes de la sécheresse oculaire sont plus fréquents chez les personnes âgées ayant des concentrations plasmatiques faibles en acides gras polyinsaturés et saturés. Ainsi, nos résultats apportent des éléments nouveaux dans l’implication des acides gras dans le processus de la sécheresse oculaire.Enfin, ces travaux de thèse, viennent enrichir la littérature relative au pigment maculaire, sa densité, sa répartition spatiale et ses déterminants ainsi que les déterminants de la sécheresse oculaire. Cependant, compte tenu de caractère transversal de nos études, ces résultats permettent seulement d’émettre des hypothèses qui seront confirmées à l’aide d’études longitudinales et pourraient contribuer à conforter l’intérêt des interventions reposant sur des supplémentation en caroténoïdes xanthophylles. / Given the limits of the literature on the environmental nutritional impact in ocular aging witch is partially due to the lack of data in general population notably in French elderly, first, we were interested in the relationships of diet, plasma xanthophylls and macular pigment optical density as well as its spatial distribution and second of plasma fatty acids and dry eye disease signs in the 1153 Montrachet study participants.Firstly, we reported the high consumption of squash, the high plasma lutein and zeaxanthin levels and also the high plasma lutein level, the high macular pigment optical density level in nonsmokers subjects. In addition, the macular pigment values we provided in the study could be used as reference in population based study. Our results are very consistent with those found in other epidemiological studies even though our population is on average older. Secondly, we have shown that dry eye disease signs are more frequent in elderly subjects with low plasma polyunsaturated and saturated fatty acids level. Thus, our results provide new elements in the involvement of fatty acids in the process of dry eye disease.Finally, this work enriches the literature on macular pigment, its density, as well as its spatial distribution and its determinants as well as the determinants of dry eye disease. However, given the transversal nature of our studies, these results make only possible to formulate hypotheses that will be confirmed with longitudinal studies and could reinforce the interest of interventions based xanthophylls carotenoids supplementation in elderly.