Encore aujourd'hui, la majorité des analgésiques utilisés en clinique pour le traitement des douleurs modérées à sévères ciblent le récepteur opioïdergique mu (MOP). Toutefois, l'usage répété d'opiacés s'accompagne de plusieurs effets secondaires, comme la constipation, la nausée et la sédation. De plus, il est maintenant bien établi que les différents agonistes de MOP n'ont pas tous le même potentiel analgésique autant qu'ils n'activent pas tous les mêmes cascades de signalisation à un niveau similaire. Ce dernier concept est connu sous l'appellation de sélectivité fonctionnelle. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires menant respectivement à l'effet analgésique et aux effets secondaires devrait ainsi permettre de développer de nouveaux candidats présentant un effet thérapeutique tout en s'accompagnant de peu d'effets secondaires. La signalisation intracellulaire est habituellement caractérisée via l'utilisation de méthodes ne permettant l'analyse que d'un seul paramètre, tels que la mesure de la mobilisation du calcium intracellulaire ou encore la production d'AMPc. Or, l'étude de la sélectivité fonctionnelle requiert plutôt une approche permettant d'évaluer les réponses cellulaires globales suivant l'activation d'un récepteur. Dans cette optique, plusieurs biosenseurs sans marqueurs ont récemment été développés afin de répondre à ce besoin. Dans cette étude, nous avons donc utilisé la spectroscopie par résonance des plasmons de surface comme approche sans marquage pour étudier la signalisation de MOP suivant son activation par la morphine et le DAMGO, deux agonistes présentant des propriétés de signalisation nettement distinctes. Plus précisément, trois voies de signalisation de MOP ont été ciblées, soit le couplage aux protéines G, l'activation de ERK1/2 et l'internalisation du récepteur. Malgré le fait que les signaux SPR de la morphine et du DAMGO ne montrent aucune différence notable, les résultats obtenus démontrent que la SPR est une technique très sensible pour étudier la signalisation suivant l'activation de MOP. À cet effet, nos résultats montrent que les signaux SPR sont initiés par l'activation de la protéine Gαi et que les niveaux d'AMPc ainsi que les kinases ERK1/2 contribuent grandement au signal SPR. Finalement, nos résultats démontrent que certains antagonistes de MOP se comportent plutôt comme des agonistes partiels ou inverses.

Les principaux analgésiques utilisés en clinique ciblent majoritairement le récepteur opioïdergique mu (MOPR). Or, l'activation de MOPR engendre d'importants effets secondaires. Les agonistes sélectifs au récepteur opioïdergique delta (DOPR) représentent une cible thérapeutique intéressante, puisqu'ils engendrent moins d'effets secondaires comparativement à l'activation du récepteur opioïdergique mu (MOPR). Dans la littérature, 2 hypothèses s'opposent concernant à la fois la distribution de DOPR et de MOPR au sein des sous-populations neuronales ainsi que leur implication fonctionnelle dans certaines modalités de douleurs. D'une part, des études, dont certaines basées sur l'utilisation d'anticorps, ont suggéré une colocalisation de ces 2 récepteurs au sein des mêmes sous-populations neuronales. Cette colocalisation suggère que l'activation de MOPR ou DOPR soulage les mêmes modalités de douleurs. D'autre part, une étude a remis en doute la spécificité des anticorps commerciaux ciblant DOPR, remettant ainsi en question les travaux réalisés avec cet outil. Par ailleurs, les auteurs de cette même étude ont aussi observé une ségrégation physique et fonctionnelle entre DOPR et MOPR : non seulement DOPR et MOPR seraient exprimés par des populations neuronales différentes, mais DOPR régulerait préférentiellement les douleurs d'origine mécanique, alors que MOPR serait plutôt impliqué dans le soulagement des douleurs d'origine thermique. Afin de répondre à cette controverse, il a d'abord été nécessaire de trouver un outil alternatif à l'utilisation des anticorps ciblant DOPR. Idéalement, cet outil doit permettre la visualisation de la distribution de ce récepteur autant au niveau de cellules en culture que des tissus. Pour ce faire, les propriétés pharmacologiques de 2 ligands biotinylés, le TIPP-biotine (Tyr-Tic-Phe-Phe(para-bromoacétamide)-Asp-desthiobiotine) et la deltorphine-biotine, ont été déterminées. Les résultats obtenus ont démontré que le TIPP-biotine possède des caractéristiques de liaison sur DOPR fort intéressantes autant sur des extraits cellulaires que sur du tissu animal, alors que la deltorphine-biotine nécessite encore des modifications afin d'optimiser ses propriétés de liaison à DOPR. Dans un second temps, à l'aide d'études d'électrophysiologie unitaire extracellulaire in vivo et d'immunohistochimies du récepteur NK? (récepteur de la substance P), l'implication de MOPR dans le soulagement des douleurs thermiques et mécaniques, et celle de DOPR dans le soulagement des douleurs mécaniques ont été mises en évidence. [symboles non conformes]

Depuis quelques années, le récepteur opioïdergique delta (DOPR) apparaît comme une alternative intéressante dans le traitement de la douleur puisque son utilisation est accompagnée de moins d'effets secondaires qu'avec les traitements opioïdergiques actuels, ciblant principalement le récepteur opioïdergique mu (MOPR). Par contre, les agonistes sélectifs pour DOPR n'ont que très peu d'effets chez les animaux sains en raison d'une faible expression membranaire du récepteur. Depuis quelques années, un nombre croissant d'études se sont intéressées à l'adressage de DOPR et les résultats montrent que différentes situations peuvent moduler son expression à la membrane plasmique. Mes travaux de Thèse se sont donc intéressés à la régulation de DOPR dans un contexte de traitement de la douleur. En premier lieu, nous avons montré que les agonistes sélectifs pour DOPR soulagent l'hyperalgésie thermique induite par l'inflammation et que cet effet est conservé lors d'un traitement prolongé. À l'opposé, les effets antinociceptifs et moteurs de la deltorphine sont rapidement soumis à la tolérance. La dichotomie observée quant au développement de la tolérance pour les effets des agonistes DOPR suggère que des mécanismes de régulation différents s'opèrent lors de l'activation soutenue de DOPR. Dans un deuxième temps, nous avons montré que des agonistes sélectifs pour DOPR et MOPR, inhibent les comportements douloureux ainsi que l'activation neuronale (c'est-à-dire l'expression de c-fos) induits par la formaline ou la capasïcine. De plus, les agonistes DOPR et MOPR empêchent la relâche de substance P via l'inhibition des fibres afférentes primaires, ce qui confirme leur localisation sur les fibres peptidergiques. Par ailleurs, puisque les agonistes DOPR et MOPR ont des actions similaires sur la relâche de substance P, nos résultats proposent une colocalisation de DOPR et MOPR. L'ensemble de ces résultats contribuent à élargir nos connaissances sur les rôles et la régulation de DOPR dans le but d'en faire une cible thérapeutique pour le traitement de la douleur chronique.