Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / Il existe des différences individuelles importantes et durables dans l'ampleur de tous les aspects associés à la réponse au stress. Parmi les systèmes neuropepdidergiques, les opioïdes endogènes, enképhalines et dynorphines sont des cibles potentiellement impliquées dans l'apparition des variations naturelles et ainsi, pourraient être un déterminant des capacités individuelles d'adaptation au cours de l'exposition au stress chronique. Cette thèse a pour objectif d'étudier l'impact relatif des changements dans les systèmes enképhalinergiques et dynorphinergiques, dans des noyaux spécifiques du cerveau, causés par l'exposition au stress chronique social et imprévisible. Tout d'abord, nous avons examiné les réponses individuelles en réponse au stress chronique social et imprévisible et identifié les animaux résilients et vulnérables. Par la suite, nous avons quantifié par hybridation in situ les niveaux d'expression des enképhalines et dynorphines du cortex préfrontal, du striatum dorsal, du noyau accumbens et du complexe amygdalien, des régions du cerveau potentiellement impliquées dans la résilience au stress. Nous rapportons que la vulnérabilité au stress est corrélée, dans les deux modèles de stress chronique étudiés, à une diminution de l'expression des ENK dans la partie postérieur du noyau basolatéral de l'amygdale accompagnée d'une augmentation de l'expression des DYN dans le shell du noyau accumbens. Les animaux résilients ont quant à eux des niveaux d'expression inchangés comparés aux animaux témoins, non stressés. Ces études suggèrent ainsi que l'activation des systèmes enképhalinergiques favorise la résilience contrairement à l'activation des systèmes dynorphinergiques qui favorise les effets délétères du stress chronique. Dans le but d'étudier le rôle fonctionnel des enképhalines exprimés dans les noyaux basolatéral et central de l'amygdale, nous avons injecté localement un vecteur lentiviral induisant une baisse d'expression des enképhalines par la voie d'interférence à l'ARN et soumis les animaux à de multiples tests comportementaux qui mesurent certains aspects de la peur et de l'anxiété chez les rongeurs. Une diminution de l'expression des enképhalines dans le noyau basolatéral de l'amygdale induit une réponse comportementale similaire à celle observée chez les animaux vulnérables par opposition à la diminution de l'expression des enképhalines dans le noyau central de l'amygdale qui induit plutôt des effets anxiolytiques.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / Les enképhalines sont une famille de neuropeptides, appartenant à la grande famille des endorphines. Celles-ci furent impliquées dès leurs découvertes dans les réponses physiologiques et comportementales associées à un stress. Les circuits neuronaux enképhalinergiques impliqués dans le stress et l'anxiété demeurent en grande partie méconnus. Cette thèse a pour objectif principal de disséquer ces circuits aux niveaux neuroanatomique et fonctionnel, en mettant l'emphase sur trois structures impliquées dans la réponse de stress et l'anxiété: le complexe amygdalien, les noyaux du lit de la strie terminale (BST), ainsi que le noyau accumbens. Nous avons tout d'abord examiné les afférences enképhalinergiques du complexe amygdalien pour rapporter que ces afférences sont à la fois d'origine intrinsèque (divers noyaux du complexe amygdalien) et extrinsèque (BST, le noyau parabrachial, le noyau ventromedial de l'hypothalamus). Dans l'optique de pouvoir modéliser les circuits enképhalinergiques du complexe amygdalien, nous avons caractérisé le phénotype neurochimique des neurones du complexe amygdalien et du BST. Nous avons précisément décrit la distribution des neurotransmetteurs GABA et glutamate dans ces structures, pour ensuite évaluer la coexpression des enképhalines avec ces neurotransmetteurs. Nous rapportons que les enképhalines sont exprimées par les neurones GABAergiques dans certains noyaux du complexe amygdalien (e.g., le noyau central) et du BST, alors qu'elles sont exprimées uniquement par les neurones glutamatergiques dans d'autres noyaux (e.g., le noyau basolatéral). Ces résultats démontrent l'hétérogénéité neuroanatomique du complexe amygdalien, et permettent également d'émettre des hypothèses précises quant à la circuiterie enképhalinergique impliquée dans la peur et l'anxiété. Dans le but d'étudier le rôle fonctionnel des enképhalines exprimées dans le noyau central de l'amygdale, nous avons injecté localement un vecteur lentiviral induisant une baisse d'expression des enképhalines par la voie d'interférence à l'ARN et soumis les animaux à de multiples tests comportementaux mesurant la peur et l'anxiété. Ces expériences ont démontré qu'une diminution de l'expression des enképhalines dans l'amygdale centrale modulait les niveaux de la peur et de l'anxiété. Pour terminer, nous avons étudié l'expression des enképhalines lors d'une exposition à un stress chronique, et nous avons observé une diminution de l'expression des enképhalines au niveau du noyau accumbens, précisément chez les animaux anhédoniques. Une diminution de l'expression du facteur de transcription [delta]FosB est également observée chez ces animaux. Ce facteur de transcription, tout comme les enképhalines, semble promouvoir la resilience lorsqu'exprimé au niveau du noyau accumbens.

Plusieurs méthodes et techniques sont utilisées dans le domaine de l'entraînement et la préparation sportive afin de quantifier la charge d'entraînement et ainsi d'optimiser la performance des athlètes. Cependant, bien que plusieurs d'entre-elles soit utilisées couramment sur le terrain, très peu ont été validées scientifiquement. A l'aide du cortisol salivaire, nous avons validé divers outils de quantification de la charge d'entraînement chez des marathoniens en lien avec le stress physiologique imposé par l'exercice. Nos résultats démontrent tout d'abord que le cortisol salivaire semble être une mesure fiable et non-invasive pour quantifier le stress physiologique induit par l'exercice. De plus, les valeurs de ce dernier furent corrélées avec différents outils prédicteurs du stress physiologique lors de l'entraînement. Il serait particulièrement pertinent, dans un projet de recherche futur, de développer l'instrumentation nécessaire permettant l'utilisation du cortisol salivaire par les entraîneurs sur le terrain. Ceci permettant à ces derniers d'évaluer précisément la charge d'entraînement subie par leurs athlètes.

L'exposition répétée à un agent stresseur émotionnel provoque une adaptation des réponses endocrinienne, autonomique et comportementales. Cette adaptation pourrait être modulée par le système des enképhalines (ENK) au niveau du système limbique. Pour évaluer cette implication des ENK, la transcription du gène ENK a été évaluée par hybridation in situ envers TARN hétéronucléaire du gène ENK suite à l'exposition transitoire ou répétée de rats à des séances d'immobilisation (IMM). L'IMM répétée entraîne une augmentation de la transcription des ENK au niveau de la division principale du noyau postérieur des noyaux de la strie terminale (BSTpr) et du noyau du lit de la commissure antérieure (BAC) lorsque l'animal est à nouveau confronté au stresseur. À l'opposé, l'IMM transitoire n'entraîne aucun changement dans la transcription du gène ENK dans ces régions. Ces résultats suggèrent que les neurones ENK du BAC et du BSTpr seraient sollicités lors de l'adaptation au stress psychologique. / Repeated psychological stress can lead to habituation of the stress responses. Many evidences involve the enkephalinergic (ENK) System of the limbic System in the modulation of this adaptation. Therefore, we quantified the ENK transcription in the brains of rats following acute or repeated immobilization (IMM) using in situ hybridization with probes directed against intronic ENK RNA. Repeated IMM cause an increase in ENK transcription in the principal division of posterior nucleus of the bed nuclei of the stria terminalis (BSTpr) and the bed nucleus of the anterior commissiure (BAC) when animals are subjected to further IMM. On the other hand, acute IMM did not cause any alteration of ENK transcription in these nuclei. Our results suggest that the ENKergic neurons of the BSTpr and BAC have an enhanced influence during adaptation to repeated psychological stress. This could mean that the ENK System in these regions is implicated in stress adaptation.

Au cours de sa vie, un individu sur cinq sera touché par la dépression. Cette pathologie est la principale cause d'incapacité mondiale. Malgré l'existence de traitements pharmacologiques, 30 à 50 % d'individus déprimés ne répondent pas aux antidépresseurs. Ce faible taux souligne l'importance d'étudier des approches thérapeutiques novatrices qui ciblent les systèmes biologiques comme l'axe intestin-cerveau ou encore l'utilisation de stratégies préventives. Le stress chronique est un contributeur majeur au développement de la dépression et est associé à une activation de la réponse inflammatoire. Cette dernière affecte directement l'intégrité de la barrière intestinale, plus particulièrement la couche de cellules épithéliales interconnectées par les jonctions serrées qui tapissent l'intestin, régulant la perméabilité intestinale. Pour valider l'efficacité des stratégies préventives et d'étudier les effets du stress chronique sur l'intégrité intestinale, nous utilisons le modèle murin de la défaite sociale qui mime l'intimidation par les pairs. Pendant 10 jours, des souris mâles sont mises en contact avec un agresseur et en contact sensoriel. Ensuite, les sujets passent un test d'interactions sociales pour déterminer le phénotype comportemental face au stress, soit la susceptibilité ou la résilience. Pendant la défaite, elles sont exposées à un environnement enrichi ou de l'exercice physique, qui reproduit les stratégies préventives, favorisant la résilience face au stress. Les tissus intestinaux sont récoltés pour l'analyse transcriptionnelle et morphologique des protéines de jonctions serrées pour vérifier les changements de la barrière intestinale. Les stratégies préventives augmentent la proportion de souris résilientes. Au sein de cette population, l'expression des protéines de jonction serrée de l'intestin montre une adaptation moléculaire reliée à une diminution du stress chronique, ce qui suggère que l'intégrité de la barrière intestinale pourrait jouer un rôle clé dans la réponse au stress. Ces changements physiologiques pourraient prévenir les symptômes dépressifs et favoriser de nouvelles modalités thérapeutiques pour traiter la dépression. / Throughout life, one in five individuals will be affected by major depressive disorder (TDM). This disorder is the main cause of disability worldwide. Even though pharmacological treatment is available, only 30 to 50 % of depressed patients completely remit, suggesting that novel therapeutic approach targeting biological systems such as the gut-brain axis or preventive strategies should be studied. Chronic stress is the main contributor to the development of TDM and is associated with activation of inflammatory responses. This in return affects gut barrier (BI) integrity, more specifically the intestinal cell epithelium interconnected by tight junction proteins, regulating gut permeability. To validate efficacy of preventive strategies and study chronic stress effect on gut barrier integrity, we used a murine model of chronic social defeat stress (CSDS) which mimics intimidation. For 10 days, male mice are put in contact with a novel aggressor and after in sensory contact. After, animals are subjected to the social interaction test to determine behavioral phenotype, either susceptibility or resilient to stress. During the defeat, mice have access to enrich environment (EE) or voluntary wheel running (VWR), which reproduced preventive strategies. Intestinal tissue is collected for transcriptional analysis and morphological evaluation of tight junction protein to study intestinal barrier changes. Preventive strategies increase resilient mouse population. Expression of tight junction protein in the jejunum show molecular adaptation related a dampened stress response, suggesting that integrity of BI could play a key role in response to chronic stress. These physiological changes could prevent depressive symptoms and may open new alternatives in treatment of depression.

Le stress maternel prénatal est identifié comme un facteur de risque pour des issues défavorables de la grossesse telles que le faible poids à la naissance et la prématurité. On suppose qu'il augmente la concentration de cortisol chez la mère et le fœtus, ce qui pourrait influencer le développement fœtal, bien que cette hypothèse reste à confirmer chez l'humain. Le lien présumé entre le stress et la concentration de cortisol chez les femmes enceintes manque de consensus dans la littérature, en partie en raison de la diversité des mesures de stress. De plus, des caractéristiques de la grossesse, telles que la parité et le sexe fœtal, pourraient modifier les niveaux de cortisol et potentiellement moduler la relation présumée entre le stress et le cortisol chez les femmes enceintes. Notre étude a examiné ces relations en prenant en compte le stress perçu par les mères pendant la grossesse (stress subjectif) ainsi que leur contexte de vie tel qu'évalué par le statut socio-économique (stress objectif). Notre échantillon est composé de 1 281 femmes de l'étude Grossesse en santé, un vaste projet de recherche longitudinal dans la région de Québec. Aucun lien significatif n'a été trouvé entre le stress perçu et le cortisol sanguin chez les mères pendant la grossesse. Cependant, nous avons observé une association modeste entre le statut socio-économique et le cortisol, les niveaux de cortisol étant plus bas chez les mères avec un statut socio-économique plus élevé. Enfin, les analyses n'ont pas révélé d'effets modérateurs de la parité ou du sexe fœtal sur la relation entre le stress (subjectif ou objectif) et le cortisol sanguin chez les mères pendant la grossesse. Ces résultats mettent en lumière les différentes dimensions du stress maternel prénatal et suggèrent une influence potentielle du contexte socio-économique sur la concentration de cortisol.