Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) de classe A sont les cibles de plus de 25% des médicaments sur le marché et nombreux sont ceux impliqués dans le traitement de la douleur. Les enjeux dans les traitements de la douleur chronique est énorme puisque nombreux sont ceux qui ne répondent pas à la médication usuelle. La recherche de nouvelles avenues thérapeutiques est indispensable afin d’aider les patients dont le soulagement est limité. Le récepteur de la neurotensine de type 2 (NTS2) et le récepteur APJ de l’apéline sont deux RCPG qui pourraient être des cibles pour deux éventuels traitements contre la douleur. Les objectifs de cette thèse étaient de caractériser des analogues synthétiques ciblant les récepteurs NTS2 ou APJ, examiner la distribution de ces récepteurs dans le cerveau, la moelle épinière et les ganglions spinaux pour ensuite déterminer leur implication dans la régulation du contrôle descendant au niveau spinal et supraspinal dans la région bulbaire rostro-ventrale (RVM) en conditions de douleurs aiguë et tonique. Nous avons observé que l’immunoréactivité du récepteur NTS2 était distribuée dans l’axe rostrocaudal de la substance grise périaqueductal (SGPA) et dans tous les noyaux de la RVM. Les résultats sont similaires avec l’anticorps anti-APJ démontrant que ces deux récepteurs sont impliqués dans le contrôle de la douleur. Aussi, les résultats en immunohistochimie dans la moelle épinière ont illustré la présence du récepteur APJ dans les laminae superficielles. Dans les ganglions spinaux, APJ colocalise dans les neurones substance P. Les résultats aux tests comportementaux avec administration intra-RVM d’analogues modifiés neurotensinergiques ont montré une analgésie impliquée par l’activation de NTS2 dans la RVM. L’analgésie provoquée par le récepteur NTS2 serait médiée via la relâche de sérotonine au niveau de la moelle épinière en conditions de douleurs aiguë et tonique. Les résultats en douleur tonique avec les analogues Apeline-13 modifiés en position carboxy-terminale illustrent que les modifications comportant les groupements 2-naphtalenalanine (2 Nal) et de l’acide aminoisobutyrique (Aib) permettent une plus forte analgésie générale, cependant nos expériences à ce jour ne nous permettent pas de statuer sur les différentes voies de signalisation activées dans ces conditions. La modélisation moléculaire pourrait nous aider davantage afin d’explorer les différentes caractéristiques des ligands biaisés. Ces études sur la relation structure-activité, distribution et fonctions des récepteurs NTS2 et APJ dans la modulation de douleur ne sont qu’un début vers des nouveaux traitements contre la douleur.

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

Résumé : L’hémiplégie laryngée (HP) est une affection courante et une cause majeure de contre-performances dans l’espèce équine. Plusieurs études ont montré que la prévalence était variable selon les races et les disciplines étudiées. De plus, un développement important des techniques chirurgicales peu invasives ont émergé ces dernières années. Les objectifs de ce travail étaient de 1) déterminer la prévalence de l’HL chez une population de Trotteurs Français (TF) à l’entrainement et son impact sur les performances, 2) évaluer la pertinence des protocoles actuels de sédanalgésie utilisés lors d’interventions chirurgicales sur cheval debout.Deux études ont été réalisées pour répondre aux objectifs. La première étude portait sur 112 TF en situation d’entrainement. La prévalence a été calculée sur l’ensemble de l’effectif puis une étude longitudinale sur l’évolution du grade HL a été réalisée sur 18 chevaux. La prévalence de l’HL chez ces chevaux était relativement importante mais aucune corrélation avec les performances, ni le sexe ou l’âge des animaux n’a pu être montrée. Une large proportion de chevaux voit son grade d’abduction se dégrader avec le temps. La deuxième étude a comparé 4 protocoles de sédanalgésie. Huit juments saines ont été utilisées et les effets des protocoles ont été notés. Les protocoles testés étaient adéquats pour les interventions envisagées mais des différences notoires ont été démontrées. L’utilisation du butorphanol entrainait des mouvements involontaires et brusques de la tête, tandis que la lidocaïne pouvait engendrer un collapsus pharyngé. Des recommandations pour l’utilisation de ces protocoles ont été émises. / Abstract : Laryngeal hemiplegia (LH) is a common disease in sport- and racehorses, but also a frequent cause of poor performance. Several studies have shown that the prevalence of the disease is rather variable among the different breeds and disciplines. Furthermore, minimally invasive surgical therapies to correct this condition have recently gained popularity. The objectives of our work were to 1) determine the prevalence of LH in a population of French Trotters in training and 2) assess the efficacy of sedation and analgesia protocols in minimally invasive upper airway surgery. Two experiments were conducted. The first experiment investigated the prevalence of LH in 112 French Trotters horses in training, showing that a large number of horses were affected but it did not severely impact their performance. A longitudinal study was performed in 18 of these horses showing that the LH grade decreased with time in a large proportion of horses. The second study compared 4 sedation/analgesia protocols used in upper airway standing surgery. All protocols tested were adequate to provide sedation and analgesia of the pharynx and larynx but there were some important differences between protocols. Butorphanol induced frequent head jerking as lidocaine caused pharyngeal collapse, which can impair proper surgical accuracy. Recommandations were made for the use of these protocols in upper airway surgery.

L'étude des mécanismes moléculaires impliqués dans la douleur nous permet d'identifier les acteurs jouant des rôles majeurs et ainsi de définir précisément d'excellentes cibles thérapeutiques. Les canaux ioniques sont à l'origine de nos perceptions douloureuses, ils sont responsables du transport des messages nociceptifs et nous avons montré qu'ils pouvaient également moduler le message nociceptif via l'activation du système opioïdergique. Les canaux ioniques Asic Sensing Ion Channels (ASIC) sont directement impliqués dans les phénomènes de perception nociceptive de l'acidose tissulaire et de l'inflammation. Les sous-unités ASIC3 impliquées dans ces perceptions ne sont pas sensibles à la Psalmotoxine (PcTx1). En effet, PcTx1 est un bloqueur spécifique des canaux ASIC1a homomériques. Ces canaux ASIC1a sont exprimés dans le système nerveux central et notamment au niveau des neurones de la corne dorsale de la moelle épinière. L'injection de PcTx1 dans le liquide cérébrospinal de souris et de rats induit une analgésie efficace dans différents modèles de douleurs thermique, mécanique, inflammatoire et neuropathique. L'analgésie induite par le blocage spécifique des canaux ASIC1a résulte de la stimulation des récepteurs opioïdergiques μ et δ. Ces récepteurs sont activés par la Met-enképhaline qui est libérée massivement lors de l'inhibition des canaux ASIC1a. Bien que la Met-enképhaline relarguée induise une tolérance, elle ne produit pas de troubles locomoteurs comme le fait la morphine. Ainsi nous avons mis en évidence que le blocage d'ASIC1a dans le système nerveux central est responsable d'un relargage de Met-enképhaline qui en activant les récepteurs μ et δ provoque une analgésie puissante sans induire certains des effets indésirables de la morphine, une molécule analégésique de référence utilisée couramment en clinique.

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]

À ce jour, on estime que 60% des cancers , tous types confondus, formeront des métastases qui vont se loger dans les os. Bien que des avancées majeures aient été réalisées dans la détection et le traitement du cancer, dans le cas du cancer des os les soins ne sont habituellement que palliatifs et la douleur toujours grandissante. Parmi les douleurs cancéreuses, celle causée par le cancer des os est la plus commune mais aussi la plus difficile à traiter. À ce jour, les antalgiques de la famille des alcaloïdes (i.e. la morphine et ses dérivés) demeurent la meilleure thérapie pour combattre la douleur due au cancer des os, et ce même si leur utilisation prolongée entraîne des épisodes de tolérance analgésique. Cependant, dans le cas d'un cancer avancé la dose de narcotiques requise pour lutter adéquatement contre la douleur intense est généralement limitée par l'apparition d'effets indésirables qui, s'ils ne sont pas contrôlés adéquatement, poussent plusieurs patients à abandonner leurs traitements. La majorité des analgésiques opioïdergiques utilisés en clinique ont pour cible le récepteur opioïde mu, MOPR. Ce récepteur est aussi responsable de la majorité des effets indésirables associés à la prise de narcotiques. Plusieurs données importantes recueillies au cours des dernières années indiquent que l'activation du récepteur opioïde delta, DOPR, ne semble pas entraîner les effets secondaires qu'on associe habituellement aux narcotiques. Nous pensons ainsi que DOPR , pourrait être une cible thérapeutique intéressante pour réduire la douleur due au cancer, plus particulièrement celle due au cancer des os. Ce projet a donc pour but de déterminer si les agonistes sélectifs du récepteur DOPR peuvent représenter une avenue intéressante pour le traitement de la douleur cancéreuse dans un modèle animal de douleur cancéreuse. La douleur provoquée par le cancer des os a été induite chez le rat Sprague-Dawley par l'injection de cellules cancéreuses originaires d'une tumeur mammaire de rat (MRMT-1) dans la cavité médullaire du fémur. Quartorze jours après l'implantation des cellules cancéreuses dans le fémur, l'administration intrathécale de l'agoniste delta, deltorphine II, a renversé significativement l'allodynie. De plus, nous avons démontré que la deltorphine II soulageait la douleur inflammatoire et cancéreuse de façon comparable. Dans cette étude, nous avons confirmé les effets analgésiques d'un agoniste sélectif des récepteurs opioïdes delta, delorphine II, administré par la voie intrathécale. Les résultats de cette étude montrent, pour la première fois, l'effet analgésique spinale de la deltorphine II dans un modèle de douleur osseuse chez le rat.

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.

Les nouveau-nés prématurés sont soumis à un très grand nombre de gestes douloureux. Le sévoflurane, anesthésique volatile, est très largement utilisé en pédiatrie mais suscite cependant des inquiétudes du fait d’effets neurotoxiques retrouvés dans les modèles d’animaux en développement avec des durées d’exposition longues et/ou répétées qui ne reflètent pas les pratiques courantes en néonatologie. Dans une première partie de notre travail, nous avons démontré qu’une exposition courte au sévoflurane chez le rat P7 n’entraine pas d’apoptose mais des changements plus subtils dans la plasticité synaptique. Ces derniers semblent persister après l'exposition au sévoflurane. Dans une seconde partie, nous avons étudié les effets à long terme de l’exposition au sévoflurane chez l’extrême prématuré. Nous avons conduit une étude longitudinale multicentrique portant sur le développement psychomoteur entre 7 et 9 ans de 139 enfants nés extrêmes prématurés, exposés ou non au sévoflurane en période néonatale. Les résultats de notre étude démontrent la possibilité d’un impact sur le développement moteur et cognitif de l’exposition au sévoflurane avant 45 SA indépendamment du terme et du poids de naissance. De plus, nos résultats sont en faveur d’une association entre le nombre, la durée et l’âge d’exposition au sévoflurane et le neuro-développement à l’âge scolaire. Enfin, compte tenu de ces résultats, nous avons réalisé une étude randomisée contrôlée sur la prise en charge non médicamenteuse de la douleur aiguë chez 33 nouveau-nés prématurés. Nous avons démontré l’effet antalgique de l’exposition à une odeur du lait de leur propre mère lors de la réalisation d’un soin douloureux. / Extremely preterm neonates are often subjected to painful procedures. Sevoflurane, a volatile anaesthetic, is used in this population despite concerns about its neurotoxic effects identified in models of developing animals with long or repeated exposure. These conditions do not reflect current neonatal practices for preterm infants. In the initial part of our study, we demonstrated that short exposure to sevoflurane in the P7 rat does not induce apoptosis but rather more subtle changes in synaptic plasticity. The latter appear to persist after exposure to sevoflurane. The objective of our study’s second part was to observe the long-term effects of exposure to sevoflurane in the extremely premature. We conducted a multicenter longitudinal study on the psychomotor development of 139 children, aged seven to nine years old and born before 28 weeks of amenorrhea according to their neonatal exposure to sevoflurane. Our results demonstrated the possibility of an impact on motor and cognitive development from sevoflurane exposure before 45 weeks regardless of birth weight and gestational age at birth. In addition, our findings supported that there was an association between the number, the duration and the child’s age (before 28 weeks) to sevoflurane exposure and neurodevelopment amongst school aged children. Finally, in view of the concerns raised by these long-term effects of analgesic treatments, we conducted a randomized, controlled study on the non-drug management of acute pain in 33 preterm infants. We demonstrated that there was an analgesic effect when there was an exposure to a familiar odor (their own mother’s milk) during a painful procedure.

Le traitement de la douleur après chirurgie cardiaque avec sternotomie reste à ce jour un défi pour le clinicien. Chez ces patients à risque, une prise en charge non adaptée de la douleur peut altérer la réhabilitation postopératoire et majorer les complications métaboliques, immunologiques, cardiovasculaires, respiratoires, ou psychiques de la chirurgie. L’objectif de ce travail de recherche clinique en chirurgie cardiaque était : 1) d’évaluer les effets analgésiques d’une anesthésie locorégionale continue par un bloc bi-latéro-sternal (bloc BLS) par perfusion continue de ropivacaïne,2) d’évaluer l’effet du bloc BLS sur la durée de séjour en réanimation et morbidité postopératoire, chez les patients présentant un risque respiratoire accru, 3) d’évaluer l’effet analgésique d’un antiinflammatoire non stéroïdien (AINS) de référence, le kétoprofène, à une posologie conventionnelle et des posologies réduites. Les deux techniques étaient appliquées pendant les 48 heures suivant la chirurgie cardiaque.Testé (contre placebo) sur une population standard, le bloc BLS continu diminue de 41% la douleur à la mobilisation (dynamique), diminue la douleur au repos et la consommation de morphine (d’environ 40%). Il permet une reprise plus précoce de l’alimentation et du traitement per os, une mobilisation plus précoce et une plus grande satisfaction des patients. En revanche, il ne permet pas une amélioration des paramètres respiratoires (spirométrie et gaz du sang artériel). Testé (contre une prise en charge standard) sur une population à risque respiratoire accru, contrairement aux attentes, il ne réduit pas la durée de séjour en réanimation et à l’hôpital, mais il a des effets bénéfiques sur la douleur dynamique, la satisfaction des patients, l’incidence de nausées/vomissements et de troubles neurologiques de type confusionnel. Un bénéfice en termes médico-économique est suggéré par une analyse secondaire. Testé (contre placebo) sur une population à faible risque, l’utilisation du kétoprofène en plein dose permet de réduire la douleur dynamique et au repos, sans augmentation des effets indésirables rénaux et hémorragiques, habituellement craints avec les AINS. Bien que les arguments manquent pour pouvoir utiliser des posologies réduites, le kétoprofène peut néanmoins être conseillé chez ce type de patients, alors qu’il est à ce jour insuffisamment prescrit. L’étude de protocoles d’administration utilisant des posologies réduites potentialisées par une dose de charge est suggérée. / The treatment of pain after cardiac surgery with sternotomy remains to this day a challenge for the clinician. In these frail patients, non-appropriated pain treatment can alter the postoperative rehabilitation and increase metabolic, immunologic, cardiovascular, respiratory, and psychological postoperative complications. The goal of this clinical research was to evaluate:- the analgesic effects of bi-latero-sternal (BLS) block by a continuous infusion of ropivacaine, - the effect of the BLS block on the length of stay in intensive care and postoperative morbidity in patients with increased respiratory risk,- evaluate the analgesic effect of ketoprofen, the standard non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID), at a conventional and reduced dosages.The two techniques were applied during the 48 hours following cardiac surgery.Tested (against placebo) on a standard population, the BLS continuous block decreased pain at mobilisation (dynamic pain) by 41%, decreased pain at rest, and morphine consumption (by 40%). It allowed an earlier postoperative first dietary and oral medication intake, earlier mobilisation and a greater patients’ satisfaction. On the other hand, it did not show any significant improvement of respiratory parameters (spirometry and arterial blood gases).Tested against a standard treatment in patients with increased respiratory risk, the BLS block did not reduce the length of stay in intensive care and in hospital, but it had beneficial effects on dynamic pain, patients’ satisfaction, the incidence of nausea/vomiting and of postoperative delirium. A benefit in economics terms is suggested by a secondary analysis.Tested against placebo in a low-risk population, the use of ketoprofen in full dose regimen, reduced pain at mobilisation and at rest, without increasing renal adverse effects or bleeding (as it could be feared with NSAIDs). We missed to demonstrate the ketoprofen efficacy at reduced doses. Ketoprofen may be recommended on a low-risk population, while it is insufficiently prescribed so far. The study of protocols using a reduced dosage potentiated by a loading dose is suggested.

Le travail présenté dans ce manuscrit porte sur l’isolation de métabolites secondaires de plantes utilisées en médecine traditionnelle au Mali. Après avoir réalisé une enquête ethnopharmacologique, mis en parallèle avec la littérature, trois plantes ont été sélectionnées pour être étudiées : Cassia sieberiana DC., Vitex madiensis Oliv. et Pericopsis laxiflora (Benth.) Meeuwen. L’activité analgésique des extraits aqueux et méthanoliques de ces plantes ont été évaluées. Les résultats nous ont mené à conduire un fractionnement bio-guidé des extraits méthanoliques de Cassia sieberiana DC. et de Pericopsis laxiflora (Benth.) Meeuwen. Huit composés ont été isolés à partir de fractions de l’extrait méthanolique de Cassia sieberiana DC., parmi lesquels quatre nouvelles molécules et trois nouveaux stéréoisomères ont été identifiés. Onze composés ont été isolés à partir de fractions de l’extrait méthanolique de Pericopsis laxiflora (Benth.) Meeuwen. Ce travail de recherche a permis d’approfondir nos connaissances sur la composition chimique de Cassia sieberiana DC. et de Pericopsis laxiflora (Benth.) Meeuwen et leur potentielle activité antalgique. / The present work deals with the isolation of analgesic secondary metabolites from plants used in traditional medicine in Mali. After conducting an ethnopharmacological study and comparing it with the literature, three plants were selected to be studied: Cassia sieberiana DC., Vitex madiensis Oliv. And Pericopsis laxiflora (Benth.) Meeuwen. The analgesic activity of their aqueous and methanolic extracts were screened. Results lead us to realise a bioguided partitionning on the methanolic extracts of Cassia sieberiana DC. and Pericopsis laxiflora (Benth.) Meeuwen. Eight coumpounds were isolated from analgesic fractions of methanolic extract of Cassia sieberiana DC., among which four new compounds and three new stereoisomers were identified. Eleven coumpounds were isolated from analgesic fractions of methanolic extract of Pericopsis laxiflora (Benth.) Meeuwen. This research work allowed us to deepen our knowledge about the chemical composition of Cassia sieberiana DC. and Pericopsis laxiflora (Benth.) Meeuwen and their potential analgesic activity.