La prise illicite de drogues opiacées est un problème majeur de santé publique dans le monde. L’apparition du syndrome de sevrage aux opiacés (SAO) suite à l’arrêt de prise d’opiacés est considérée comme élément clef dans la vulnérabilité associée à la rechute de prise d’opiacés. En effet le syndrome de SAO est caractérisé par des altérations comportementales et neurobiologiques en réponse au stress qui sont déterminantes dans le phénomène de dépendance aux opiacés. Le système corticotropin-releasing factor (CRF) est un coordinateur central des circuits de réponse au stress par l’intermédiaire de ses deux récepteurs le: CRF1 et CRF2. L’objectif de cette thèse est de déterminer le rôle du récepteur CRF2 dans l’apparition des états affectifs négatifs et des désordres motivationnels impliqués dans la rechute de la consommation de drogues opioïdes lors du SAO.Nous avons démontré par une série d’expériences conduite chez des souris invalidées au récepteur CRF2 (CRF2-/-), que la délétion génétique du récepteur CRF2-/- éliminait les états dysphoriques ainsi que les altérations moléculaires induites par le SAO sans détériorer les réponses neuroendocriniennes qui sont primordiales lors des adaptations aux stress associées au sevrage. De surcroît, nous avons trouvé que les souris CRF2-/- entrainées dans une procédure de tâche opérante dirigée vers l’obtention d’une nourriture palatable, montraient une diminution des troubles motivationnels induits par le SAO. Plusieurs rapports montrent que chez l’Homme, les évènements stressants apparaissant lors d’une période de sevrage provoquent une rechute de la consommation d’alcool ou de drogues. Nous avons développé un modèle murin qui montrait un rétablissement de recherche de nourriture palatable suite à une procédure de stress appliquée pendant une période de SAO. Par ailleurs, nous avons observé un dimorphisme sexuel du rôle du récepteur CRF2 dans le rétablissement de recherche de nourriture palatable, suite au stress, longtemps après un SAO.Les résultats de ce travail de thèse nous permettent de mettre en avant le récepteur CRF2 comme possible cible thérapeutique dans le traitement de la dépendance aux opiacés. / Opiate illicit use represents one of the most severe sanitary problems throughout the world. Among humans, the emergence of the opiate withdrawal (OW) syndrome after cessation of opiate intake is considered as one of the key motivational elements that lead to the vulnerability to opiates relapse. Therefore, the OW is characterized by a various alterations of the behavioral and neurobiological homeostasis responses to stress which are determinants in opiate dependence. The Corticotropin-releasing factor (CRF) system is the major coordinator of stress-responsive circuitry. Through its two receptors CRF1 and CRF2, the CRF system has recently emerged as major contributor in the development of components of the OW syndrome. The aim of this thesis is to determine the role of CRF2 receptor in the negative affective states and motivational disorders implicated in opiate relapse during OW.Behavioral and biological experiments were conducted in CRF2 receptor-deficient mice (CRF2-/-). We reported that genetic deletion of the CRF2 receptor eliminates dysphoria and molecular alterations elicited by OW without impairing brain, neuroendocrine and autonomic stress-coping responses to withdrawal. Using behavioral approaches of operant responding to highly palatable food (HPF) we found that CRF2-/- reduces motivational disorders induced by intermittent morphine injections and withdrawal. Finally, we described a mouse model of stress-induced food reinstatement seeking behavior during prolonged OW. Furthermore, we reported a gender dimorphism in the role of the CRF2 receptor in the stress-induced reinstatement of HPF seeking behavior long-lasing after opiate treatment.These findings underscore the importance of CRF2 receptor as possible effective treatment of the critical problem of opiate dependence.

Introduction : La tolérance induite par l’utilisation prolongée des opiacés peut se traduire par un syndrome de sevrage aux opiacés (SDSO). Il n’existe aucun consensus sur la méthode idéale de sevrage des opiacés pour prévenir le SDSO chez la clientèle des soins intensifs pédiatriques (SIP). L’objectif de cette étude était de comparer l’efficacité de deux stratégies de sevrage des opiacés, à savoir la méthadone et la morphine administrées par voie entérale, à prévenir le SDSO. Devis : Essai clinique randomisé à double aveugle chez les enfants sous ventilation mécanique hospitalisés aux SIP. Méthode : Nous avons comparé la durée totale de sevrage, l’incidence et la sévérité du SDSO chez les enfants à risque au moins modéré de SDSO sevrés avec la méthadone et la morphine entérales. Les enfants inclus étaient ceux hospitalisés au Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine ou au Centre Mère-Enfant Soleil de Québec entre le 1er novembre 2003 et le 31 mai 2009. Résultats : Quarante-huit patients (22 groupe méthadone et 26 groupe morphine) ont été inclus et 30 patients ont complété le protocole de sevrage (16 groupe méthadone et 14 groupe morphine). La durée médiane de sevrage était de 5.4 jours dans le groupe méthadone comparativement à 5.8 jours pour le groupe morphine (p=0.49). Il n’y avait pas de différence dans l’incidence du SDSO (62.5% versus 42.9%; p=0.46), et dans sa sévérité (12.5% versus 14.3% de SDSO sévère; p=0.62). Conclusion : L’efficacité d’un sevrage standardisé des opiacés par la méthadone était comparable à celle de la morphine. / Background : The prolonged use of opioids has been associated with opioid tolerance and weaning is necessary to prevent opioid withdrawal symptoms (OWS). Little research exist for an ideal effective opioid taper to reduce the prevalence of OWS. This study aim to compare the effectiveness of two opioid taper strategies, enteral’s methadone and morphine, in preventing the occurrence of OWS among pediatric intensive care patients. Design: Double-blinded randomized controlled trial in mechanically ventilated children (MVCs) hospitalized in 2 pediatric intensive care units (PICU). Methods: Eligible patients were MVCs at moderate risk of OWS admitted in PICU of the Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine or the Centre Mère-Enfant Soleil de Québec between November 1, 2003 and May 31, 2009. We assessed the total weaning duration, the OWS’s incidence and the OWS’s severity in a methadone’s and a morphine’s taper schedule. Results: Forty-eight patients were included, 22 in the methadone group and 26 in the morphine group and 30 patients completed the weaning protocol (16 methadone and 14 morphine). The median duration of weaning was 5.4 days among methadone’s patients as opposed to 5.8 days among morphine’s group (p=0.49). There was no statistical difference between groups for OWS’s incidence (62.5% vs 42.9%; p=0.46), nor for its severity (12.5% vs 14.3% of severe OWS; p=0.62). Conclusion: The use of a standardized opioid weaning protocol with enteral methadone was as effective as the enteral morphine one’s to prevent OWS. Further studies are needed to determine an ideal opioid taper to reduce OWS.

L’addiction est un désordre psychobiologique caractérisé par des prises de drogue répétées, une incapacité à en contrôler la consommation et une tendance chronique à la rechute. Dans le cas des opiacés (morphine, héroïne), l’arrêt de la consommation de drogue induit un syndrome de sevrage qui peut être associé de manière forte et durable à l’environnement dans lequel il est vécu. Cette association est telle que même après une longue période d’abstinence, la simple réexposition à cet environnement peut faire émerger un état émotionnel aversif qui pourrait favoriser la rechute. Dans le cadre de la dépendance aux opiacés, il est de plus en plus clair que la réactivation des mémoires affectives associées au sevrage joue un rôle dans la motivation à rechercher de la drogue. Au plan neurobiologique, il a été montré au laboratoire que le processus de plasticité synaptique se met en place lors du conditionnement des stimuli conditionnés au sevrage des opiacés, au sein de structures limbiques impliquées à différents titres dans le processus d’apprentissage associatif. Il a été proposé que les effets de la réexposition aux stimuli conditionnés au sevrage soient dus à la réactivation spécifique de ces structures limbiques. Dans ces travaux, les stimuli environnementaux étaient associés à la fois à l’état aversif précoce du sevrage et à des symptômes somatiques, ce qui permet une première avancée dans la compréhension des processus cellulaires impliqués dans la formation et le rappel de la mémoire du sevrage. Cependant afin de mieux comprendre comment cette mémoire pourrait exercer un rôle dans la rechute, il est nécessaire d’analyser les substrats neuronaux mis en jeu de manière plus spécifique dans les effets conditionnés de la seule composante aversive précoce du sevrage. En effet, cette composante dite « motivationnelle » joue un rôle majeur chez l’individu dépendant dans le besoin de continuer à consommer la drogue, et potentiellement chez l’individu abstinent dans sa vulnérabilité à la rechute.L’objectif de mon travail de thèse a consisté à préciser les substrats neurobiologiques impliqués dans le sevrage des opiacés et dans le rappel des mémoires aversives associées notamment à la composante motivationnelle du sevrage.Dans un premier temps, nous avons développé une approche d’hybridation in situ fluorescente (catFISH) dont le principal avantage est de préciser la dynamique des activations neuronales induites par une stimulation. Nous avons validé l’utilisation du catFISH en caractérisant la dynamique d’activation neuronale dans le cortex préfrontal (CPF), le noyau accumbens (Nac), le noyau central (CeA) et basolatéral (BLA) de l’amygdale lors de la précipitation d’un syndrome de sevrage des opiacés. Nos résultats montrent que le catFISH permet de révéler des activations neuronales durables et que le CeA et le Nac présentent une dynamique d’activation différente en réponse à la précipitation du sevrage des opiacés.Dans une deuxième partie nous avons étudié les substrats neuronaux impliqués lorsque le rappel des mémoires du sevrage des opiacés exerce un effet sur un comportement opérant dirigé vers la nourriture, et ceci en fonction de l’intensité du sevrage. L’utilisation du catFISH nous a permis de différencier les activations neuronales induites par la réexposition au contexte du sevrage ou par la présentation du stimulus conditionné au sevrage. Nos résultats montrent que le CPF et le Nac shell sont impliqués dans le rappel des mémoires contextuelles du sevrage et que le CPF ainsi que le Nac core et le BLA sont activés par le rappel du stimulus conditionné au sevrage.Enfin, nous avons analysé dans un protocole d’aversion de place conditionnée les substrats neurobiologiques recrutés par le rappel des mémoires associées au syndrome de sevrage motivationnel des opiacés. Nos résultats indiquent que le Nac shell et le BLA sont les deux structures cérébrales les plus sensibles au rappel des mémoires du sevrage. L’ensemble de ce travail a permis de faire ressortir le rôle crucial du Nac shell et du BLA au sein du réseau de substrats neuronaux impliqués dans le traitement des mémoires émotionnelles aversives associées au sevrage des opiacés. Ces structures pourraient représenter les substrats communs au traitement des mémoires émotionnelles associées aux effets de drogues d’abus. L’ensemble de ces résultats devra être mis en perspective avec des travaux débutés lors de ma thèse en électrophysiologie in vivo sur animal se comportant. Ces travaux consisteront à étudier de façon longitudinale les dynamiques du réseau CPF/Nac/BLA lors de la formation et le rappel des mémoires du sevrage et permettront de mieux définir les rôles spécifiques que jouent les substrats neurobiologiques que nous avons étudiés dans le traitement des mémoires du sevrage des opiacés. / Addiction is a psychobiological disorder that is characterized by repeated drug intakes, inability to control its consumption and a chronic tendency to relapse. Concerning opiate addiction (heroin, morphine), cessation of drug consumption induces a withdrawal syndrome, which can be strongly and persistently associated with the environment in which it is experimented. This association is so tight that a single re-exposure to this specific environment is enough to provoke a negative emotional state, which may promote drug relapse. In opiate dependence, it becomes clearer and clearer that reactivation of the affective memories associated with drug withdrawal play a major role in drug seeking. In terms of neurobiological processes, previous works conducted in the lab have shown that synaptic plasticity takes place during the conditioning of stimuli to opiate withdrawal, in limbic structures known to be involved in associative learning. It has been suggested that the consequences of the re-exposition to withdrawal conditioned stimuli are due to the reactivation of these specific limbic regions. In theses studies, environmental stimuli were both associated to the early aversive state of withdrawal and to somatic symptoms. This represents a first step in the understanding of the cellular processes involved in the formation and retrieval of withdrawal memories. However, in order to better understand how these memories could play a role in relapse, it is necessary to analyze the neuronal substrates involved in the conditioned effects of the sole early aversive motivational component of opiate withdrawal. Indeed, this motivational component is considered as exerting a strong influence on the maintaining of drug consumption, and eventually on the vulnerability to relapse in abstinent addicts. The aim of my work was to specify the neurobiological substrates involved in opiate withdrawal and in the retrieval of the aversive memories especially the memories associated with the motivational component of withdrawal. We first developed an in situ hybridization approach (catFISH) whose main advantage is to add a dynamical dimension to the neuronal activations induced by a stimulation. We validated the use of the catFISH method by studying the dynamics of neuronal activations in the prefrontal cortex (PFC), the nucleus accumbens (Nac), the central (CeA) and basolateral (BLA) nucleus of the amygdala as a consequence of the precipitation of opiate withdrawal. Our results show that catFISH allows determining persistent neuronal activations and that the CeA and the Nac have a different dynamics of activation in response to opiate withdrawal. In the second part, we studied the neuronal substrates involved when the retrieval of opiate withdrawal memories modifies an operant goal-directed behaviour, according to the withdrawal intensity. The use of catFISH allowed us to differentiate the neuronal activations induced by the re-exposition to the withdrawal context or to the conditioned stimuli. Our results show that the PFC and the Nac shell are involved in the retrieval of contextual memories of withdrawal and that PFC, Nac core and BLA are activated by the retrieval of more specific conditioned stimuli.Lastly, we analysed, using a conditioned place aversion protocol, the neuronal structures recruited by the retrieval of the memories associated with the motivational component of opiate withdrawal. Our results suggest that the Nac shell and the BLA are the brain structures that are the most sensible to the retrieval of the memories of opiate withdrawal.Overall, our work emphasized the crucial role played by the Nac shell and the BLA within a network of neuronal substrates involved in the processing of aversive emotional memories associated with opiate withdrawal. These structures could be considered as the common substrates to the processing of emotional memories associated with the effects of drugs of abuse. These results will be compared with an in vivo electrophysiology on behaving animals’ approach that we initiated during my PhD. This study will consist of detailing longitudinally the dynamics of the PFC/Nac/BLA network during the formation and the retrieval of the memories of opiate withdrawal. This study will also provide more details on the specific functions of the previously studied neuronal substrates in the processing of opiate withdrawal memories.