L'objectif de cette thèse est de détailler les effets respiratoires induits par les associations de l'éthanol au THC et de l'éthanol au GHB. Les études ont été menées chez l'animal non anesthésié par pléthysmographie corps entier pendant les quatre heures suivant l'administration intrapéritonéale. Dans une première étape, les effets respiratoires de la prise isolée d'éthanol et de GHB ont été étudiés. Ces deux substances modifient le mode respiratoire : l'éthanol provoquant une tachypnée dès 3 g.kg-1, le GHB une respiration apneustique dès 600 mg.kg-1, sans insuffisance respiratoire (PaO2 normale). Les modifications des gaz du sang observées : acidémie pour l'éthanol et alcalose pour le GHB sont d'origine métabolique. A ces doses, ces deux substances perturbent aussi la conscience des animaux et la thermorégulation : l'éthanol induit une hypothermie et le GHB une évolution triphasique de la température : hypothermie/hyperthermie/ hypothermie. Les dosages sanguins et les études cinétiques menés lors de ces études confirment la vraisemblance de notre modèle et sa pertinence clinique et médicolégale. L'étude des associations à l'éthanol montre que les effets respiratoires du THC et du GHB sont conservés, seule leur association à la dose de 3 g.kg-1 d'éthanol a provoqué une baisse de la ventilation minute avec réduction du débit inspiratoire mais selon des mécanismes différents : baisse du volume courant pour l'association THC-éthanol et augmentation de la durée des apnées expiratoires pour celle du GHB à l'éthanol. Pour cette dernière, l'interaction cinétique observée après administration intrapéritonéale n'explique pas l'intensité du phénomène, une potentialisation est probable.

L’objectif de cette thèse est de détailler les effets respiratoires induits par les associations de l’éthanol au THC et de l’éthanol au GHB. Les études ont été menées chez l’animal non anesthésié par pléthysmographie corps entier pendant les quatre heures suivant l’administration intrapéritonéale. Dans une première étape, les effets respiratoires de la prise isolée d’éthanol et de GHB ont été étudiés. Ces deux substances modifient le mode respiratoire : l’éthanol provoquant une tachypnée dès 3 g.kg-1, le GHB une respiration apneustique dès 600 mg.kg-1, sans insuffisance respiratoire (PaO2 normale). Les modifications des gaz du sang observées : acidémie pour l’éthanol et alcalose pour le GHB sont d’origine métabolique. A ces doses, ces deux substances perturbent aussi la conscience des animaux et la thermorégulation : l’éthanol induit une hypothermie et le GHB une évolution triphasique de la température : hypothermie/hyperthermie/ hypothermie. Les dosages sanguins et les études cinétiques menés lors de ces études confirment la vraisemblance de notre modèle et sa pertinence clinique et médicolégale. L’étude des associations à l’éthanol montre que les effets respiratoires du THC et du GHB sont conservés, seule leur association à la dose de 3 g.kg-1 d’éthanol a provoqué une baisse de la ventilation minute avec réduction du débit inspiratoire mais selon des mécanismes différents : baisse du volume courant pour l’association THC-éthanol et augmentation de la durée des apnées expiratoires pour celle du GHB à l’éthanol. Pour cette dernière, l’interaction cinétique observée après administration intrapéritonéale n’explique pas l’intensité du phénomène, une potentialisation est probable. / The objective of this thesis was to study the time-course of the respiratory effects of THC/ethanol and GHB/ethanol associations. Respiration was studied using whole body plethysmography in non-anesthetized rats during the four hours following intraperitoneal injection. In a first step, both GHB and ethanol affected the respiratory pattern. Ethanol caused bradypnea at doses greater than 3 g.kg-1 and GHB induced apneusis above 600 mg.kg-1. Arterial blood gases modifications were metabolic: acidemia with ethanol and alkalosis with GHB. At those doses, both substances altered consciousness and body temperature of animals. Ethanol induced hypothermia and GHB a temperature triphasic change: hypothermia/ hyperthermia/hypothermia. Blood determinations and kinetic studies reinforced the likelihood, and clinical and forensic relevancies of our animal model. Association studies showed that the respiratory effects of THC and GHB were unchanged in presence of ethanol. Association with 3 g.kg-1 ethanol dose only provoked a reduction in minute volume and in mean inspiratory flow, but mechanisms were different. Ethanol and THC induced a decrease in tidal volume; ethanol and GHB an increase in expiratory apnea duration. The observed kinetic interaction between ethanol and GHB did not explain phenomenon intensity; a potentialization could occur.

Nous avons montré : a) qu’il existe un lien entre la consommation de cannabis et la présence de sténoses artérielles intracrâniennes multifocales chez le jeune adulte victime d’infarctus cérébral, b) que la prévalence des sténoses artérielles intracrâniennes atteint un tiers des cas dans une cohorte de 159 infarctus cérébraux du jeune adulte, c) que 13% des infarctus cérébraux dans cette série répondent aux critères angiographiques du syndrome de vasoconstriction cérébrale réversible déclenché majoritairement par la consommation de cannabis, d) que le tétrahydrocannabinol (THC, le principal produit actif du cannabis) inhibe in vitro la chaîne respiratoire mitochondriale de cerveau de rat, et induit une génération significative de peroxyde d’hydrogène. La génération de radicaux libres pourrait être un des mécanismes possibles de toxicité cérébrale du THC en jeu lors d’un infarctus cérébral. / We showed that: a) there was a link between cannabis use and intracranial arterial multifocal stenosis in a series of ischemic stroke in the young, b) the prevalence of intracranial arterial stenosis was up to 31% in a series of 159 ischemic strokes in the young, c) 13% of the patients in this series sustained the angiographic criteria of reversible cerebral vasoconstriction syndrome, and that the precipitating factor was the use of cannabis in 67% of cases, d) tetrahydrocannabinol (THC, the main active component in cannabis) inhibits the respiratory mitochondrial chain of the brain in rats and induces a significant production of hydrogen peroxide. These results suggest that one of the mechanisms of brain toxicity induced by cannabis in ischemic stroke patients, may be the high rate of generation of free radicals induced by THC

Ce projet de recherche porte sur l’étude de la régulation des systèmes cannabinoïdes et vanilloïdes chez Caenorhabditis elegans (C. elegans), dans le but d’évaluer les effets antinociceptifs du tétrahydrocannabinol (THC) et du cannabidiol (CBD). C. elegans est un modèle largement utilisé pour étudier la nociception, visant principalement à caractériser les réponses nociceptives induites par le THC et le CBD, ainsi qu’à identifier les mécanismes et les cibles moléculaires impliqués. Les résultats des études sur l’utilisation du cannabis dans le traitement de la douleur chronique chez les mammifères sont controversés. Cette recherche vise à étudier l’effet du CBD et du THC sur la réponse nociceptive chez C. elegans et à approfondir la compréhension des mécanismes pharmacologiques sous-jacents. La méthodologie consiste à quantifier l’effet antinociceptif du CBD et du THC chez C. elegans par la méthode de la thermotaxie. Les nématodes sauvages (N2) étaient exposés à des concentrations croissantes de phytocannabinoïdes pour évaluer la relation concentration-effet. D’autres tests étaient effectués sur des souches mutantes exprimant des récepteurs cannabinoïdes et vanilloïdes afin d’identifier préalablement leurs cibles. Enfin, les analyses protéomiques et bioinformatiques seront effectuées pour identifier les voies de signalisation et les processus biologiques induits par l’interaction entre les phytocannabinoïdes et leurs cibles. Cette étude démontre l’activité antinociceptive du CBD et du THC chez C. elegans avec des effets rémanents pour THC, en ciblant respectivement le vanilloïde pour le CBD et le cannabinoïde pour les systèmes THC. Les analyses protéomiques et bio-informatiques mettent en évidence des différences significatives dans leurs voies de signalisation et leurs processus biologiques. / The objective of this research project was to focus on studying the regulation of cannabinoid and vanilloid systems in Caenorhabditis elegans (C. elegans) to evaluate the anti-nociceptive effects of tetrahydrocannabinol (THC) and cannabidiol (CBD). C. elegans is a widely used model for studying nociception, with the main objective being to characterize nociceptive responses induced by THC and CBD, as well as identify the underlying molecular mechanisms and targets involved. Recent studies on the use of cannabis for the treatment of chronic pain in mammals have shown controversial results. This research aims to investigate the effect of CBD and THC on the nociceptive response in C. elegans and understand the underlying pharmacological mechanisms. The methodology consisted in quantifying the antinociceptive effect of CBD and THC in C. elegans using the thermotaxis method. WT(N2) were exposed to decreasing concentrations of phytocannabinoids to evaluate the dose and effect relationship. Further tests performed on mutant expressing cannabinoid and vanilloid receptors allowed preliminarily identification of their targets. Finally, proteomic and bioinformatics analyses were used to identify the signaling pathways and biological processes induced by these phytocannabinoids. The result of this study confirmed the antinociceptive effect of CBD and THC in C. elegans, with a remanent effect of THC. This effect is mediated by the vanilloid system for CBD and the cannabinoid system for THC, respectively. Also, proteomics and bioinformatics analyses revealed significant differences in signaling pathways and biological processes.