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

1) INTRODUCCIONA lo largo de la última década se ha caracterizado un grupo de compuestos farmacológicos que comparten la propiedad biológica de disminuir la entrada de iones de calcio en varios tipos de células. Estas drogas han sido usadas extensamente en el tratamiento de desórdenes cardiovasculares y neurológicos.En los últimos años han aparecido trabajos basados en observaciones clínicas y datos experimentales que tratan de la existencia de una posible interferencia entre ciertos antagonistas de canales de calcio y la transmisión dopaminérgica.A pesar de varias inconsistencias, los datos revisados sugieren que los antagonistas de canales de calcio (AC) reducen la transmisión dopaminérgica. Sin embargo, ya que estos fármacos son un grupo muy heterogéneo de compuestos con estructuras moleculares diversas, la cuestión planteada es si los diversos efectos descritos son consecuencia de la inhibición del flujo transmembrana de calcio a través del canal de calcio o si algunos de ellos interfieren con la transmisión dopaminérgica por un mecanismo independiente del de la interacción con el transporte de calcio.Para intentar contestar a esta cuestión, se ha estudiado el posible efecto de la administración oral aguda y crónica de antagonistas de canales de calcio en el funcionalismo dopaminérgico en el cerebro de rata. Para ello se han estudiado los niveles de dopamina y sus metabolitos en muestras de tejido estriatal y límbico así como en líquido extracelular estriatal.2) MATERIALES Y METÓDOSTécnicas utilizadas: Obtención de muestras a partir de tejido cerebral y de diálisis intracerebral. El análisis de los niveles de dopamina y sus metabolitos se realizó mediante cromatografía liquida de alta eficacia con detección electroquímica. La actividad del enzima tirosina hidroxilasa se observó midiendo la velocidad de síntesis de la dopamina tras la administración de un inhibidor del enzima L-aminoácido decarboxilasa.Animales: Se utilizaron ratas macho Sprague-Dawley de un peso entre 190 y 220 gr. Se mantuvieron en un ciclo estándar de luz y oscuridad y se les permitió acceso libre a comida y agua.Anestesia: En los experimentos de estandarización de la técnica de diálisis se utilizó el tiopental® (42mg/Kg/ip). En el resto de los experimentos, hidrato de cloral (440mg/Kg/ip).Implantación estereotáxica: Las ratas anestesiadas se colocaron en un aparato David Kopf 1404. Se introdujo una fibra de diálisis en un estriado y se permitió la recuperación de la anestesia.Procedimiento de diálisis intracerebral: En los experimentos de estandarización del método se dejó pasar, al menos, un tiempo de 24 h entre la implantación quirúrgica y la diálisis. Luego los animales fueron conectados a una bomba Harvard y dializados con una solución de Ringer. En el resto de los experimentos los animales fueron conectados a una bomba CMA/100 a las 48 h de la intervención y perfundidos con liquido cefalorraquídeo artificial.Tratamientos: Se administraron AC (flunaricina, cinaricina, verapamil, nicardipina y nifedipina) por vía oral. En una primera etapa se utilizaron dosis elevadas en una única o en repetidas administraciones (10 días). Se midieron los niveles de dopamina (DA) y sus metabolitos en tejido estriatal y límbico así como la actividad estriatal del enzima tirosina hidroxilasa. En una segunda etapa las dosis fueron menores y se añadió el haloperidol con el fin de comparar efectos. La administración fue única o repetida (l8 días). En un grupo de animales se midieron los niveles de DA y sus metabolitos en tejido estriatal y límbico y en otro, en el liquido extracelular estriatal. En este grupo se observó, además, la respuesta a la despolarización con potasio y al estimulo agudo con haloperidol después del tratamiento crónico con todos los fármacos en estudio.3) RESULTADOS Y CONCLUSIONESEl método de diálisis intracerebral es adecuado para el estudio de los cambios en la DA y sus metabolitos en el espacio cxtracelular siempre que se utilice pasadas las 24 h de la implantación y antes de los 4 días de la misma. Permite estudiar la actividad de las terminales dopaminérgicas en su propio medio así como su comportamiento en el tiempo tras la administración de diversos fármacos.Los AC que poseen un radical fenilalquilamina en su molécula presentan un mecanismo de acción similar al de los neurolépticos.El aumento en los niveles extracelulares de DA o sus metabolitos tras la administración crónica de varios de los fármacos empleados, que en algunos de los casos resulta potenciado por la despolarización, sugiere una dificultad en el mecanismo de recaptación de DA causada por los AC. El bloqueo de los canales de calcio de tipo L por el tratamiento crónico con los AC no disminuye la respuesta a la despolarización con potasio lo que apoya la idea de que este tipo de canales no participa en la entrada de calcio necesaria para la liberación de DA. El estimulo sobreañadido de haloperidol a una administración repetida de los diversos fármacos da lugar a una respuesta menor que la producida por una única dosis del mismo, lo que indica una disminución del encendido de las neuronas dopaminérgicas provocada por el tratamiento crónico con haloperidol o con AC.Por todo lo anterior se puede concluir que el tratamiento con fármacos antagonistas de los canales de calcio produce una afectación en el funcionalismo dopaminérgico. / Calcium antagonists (CA) are widely prescribed for cardiovascular and neurological disorders, but clinical and experimental observations suggest the possibility of a significant interference of CA with dopaminergic transmission. In line with this we have investigated the role of single and repeated oral administration of several CA (flunarizine, cinnarizine, verapamil, nifedipine and nicardipine) in dopaminergic functionalism in rat brain. The first part of the study consisted of establishing the standard conditions of intracerebral dialysis in rats awake and moving freely. Afterwards, animals were allocated to one of two experimental groups. In group 1 high doses of CA were used. After a single or repeated administration (10 days), levels of dopamine (DA) and metabolites were measured in striatal and limbic tissue. In group 2, smaller doses were administered and haloperidol was also added in order to compare effects. After a single or repeated (18 days) administration of CA or haloperidol, a group of animals were killed by decapitation and levels of DA and metabolites were measured in striatal and limbic tissue. Another group was dialysed and levels of DA and metabolites were measured in striatal extracellular fluid. We also studied the effect of depolarization as well as the effect produced by an acute challenge with haloperidol on extracellular levels of DA and metabolites after a chronic treatment with CA or haloperidol. The results indicate that the CA with a phenylalkylamine moiety has a neuroleptic-like mechanism of action. The increase in extracellular levels of DA and metabolites after the chronic administration of several of the drugs used, which in some cases is potentiated by depolarization, suggests a difficulty in DA reuptake due to CA. The inhibition of L channels owing to chronic treatment with CA does not decrease the response to depolarization so channels of this type do not participate in the entry of calcium ions necessary for DA liberation. The acute challenge of haloperidol after a chronic administration of CA or haloperidol produces a lower response than that produced by a single dose, indicating a decrease in firing of dopaminergic neurons. In conclusion, treatment with CA affects the dopaminergic functionalism in rat brain.

Reproduction de : Thèse d' exercice : Médecine générale : Nancy 1 : 2002. / Thèse : 2002NAN11155. Titre provenant de l'écran-titre.

La détection des données hors distribution (en anglais *Out-of-Distribution*, OOD) est un défi crucial en apprentissage automatique, essentiel pour garantir la fiabilité et la sécurité des modèles dans les applications du monde réel. Cette thèse explore l'utilisation des réseaux antagonistes génératifs (Generative Adversarial Networks, GANs) pour la détection des données OOD. Les GANs, connus pour leur capacité à générer des données synthétiques réalistes, se composent d'un générateur qui produit des données et d'un discriminateur qui distingue entre les données réelles et générées. Entraînés sur des données en distribution (en anglais *in-distribution*, ID), les GANs pourraient offrir une approche prometteuse pour identifier les échantillons OOD. Le premier chapitre fournit une introduction à l'apprentissage automatique et au problème de détection des données OOD. Il définit les concepts clés, souligne l'importance d'une détection efficace des données OOD et présente des métriques d'évaluation pour évaluer les détecteurs OOD. De plus, il discute des différentes mesures de distance entre distributions, jetant les bases de la compréhension des opérations des GANs. Le deuxième chapitre explore les fondements théoriques des GANs, détaillant leur architecture et leur processus d'entraînement antagoniste. Ce chapitre couvre également les métriques d'évaluation des performances des GANs, offrant une compréhension approfondie de leurs forces et de leurs limites. Dans le troisième chapitre, nous introduisons le GAN Entropique (E-GAN), une nouvelle approche pour la détection des données OOD. Dans l'E-GAN, nous modifions la fonction de perte traditionnelle des GANs pour inclure la régularisation de l'entropie, permettant ainsi au générateur de produire à la fois des données ID et OOD. Cela permet au discriminateur de fonctionner comme un classificateur binaire efficace, distinguant entre les échantillons ID et OOD. Nous présentons des résultats expérimentaux démontrant l'efficacité de l'E-GAN et analysons l'impact de la variation des hyperparamètres clés. Le chapitre se termine par une discussion sur les limites de notre approche et les voies potentielles pour des recherches futures. Cette thèse propose une méthode novatrice pour améliorer la détection des données OOD en utilisant les GANs. En introduisant la régularisation de l'entropie dans la structure des GANs, nous améliorons la capacité du modèle à distinguer entre les données ID et OOD, contribuant ainsi au développement de systèmes d'apprentissage automatique plus fiables et sûrs. / Out-of-Distribution (OOD) detection is a critical challenge in machine learning, vital for ensuring the reliability and safety of models in real-world applications. This thesis explores the use of Generative Adversarial Networks (GANs) for OOD detection. GANs, known for their ability to generate realistic synthetic data, consist of a generator that produces data and a discriminator that differentiates between real and generated data. Trained on in-distribution (ID) data, GANs could offer a promising approach for identifying OOD samples. The first chapter provides a comprehensive introduction to machine learning and the OOD detection problem. It defines key concepts, emphasizes the importance of effective OOD detection, and introduces evaluation metrics for assessing OOD detectors. Additionally, it discusses various distance measures between distributions, laying the groundwork for understanding GAN operations. The second chapter delves into the theoretical foundations of GANs, detailing their architecture and adversarial training process. This chapter also covers evaluation metrics for GAN performance, offering a thorough understanding of their strengths and limitations. In the third chapter, we introduce the Entropic GAN (E-GAN), a novel approach for OOD detection. In E-GAN, we modify the traditional GAN loss function to include entropy regularization, enabling the generator to produce both ID and OOD data. This allows the discriminator to function as an effective binary classifier, distinguishing between ID and OOD samples. We present experimental results demonstrating the efficacy of E-GAN and analyze the impact of varying key hyperparameters. The chapter concludes with a discussion on the limitations of our approach and potential avenues for future research. This thesis proposes a novel method for improving OOD detection using GANs. By introducing entropy regularization into the GAN framework, we enhance the model's ability to distinguish between ID and OOD data.

L'évaluation de l'implication des récepteurs B [indice] 1 dans plusieurs pathologies est difficile car le temps de demi-vie des antagonistes est de très courte durée. Afin d'obtenir des antagonistes puissants et résistants au métabolisme enzymatique, plusieurs méthodes ont été utilisées: la cyclisation, introduction d'un lien pseudopeptidique, d'un espaceur ou d'acides aminés de configuration D, non-naturels avec ou sans méthylation. Ces différentes méthodes ont toutes été utilisées dans cette étude en modifiant la structure du R-715 (Ac-Lys[D[bêta]Nal[exposant]7 ,Ile[exposant]8 ]desArg[exposant]9 BK) ou de la desArg[exposant]9 BK. Dix analogues ont été obtenus: [Tableau omis.] L'affinité des composés pour le récepteur B [indice] 1 a été évaluée par essais fonctionnels in vitro sur la veine ombilicale humaine et leur résistance enzymatique à l'enzyme de conversion de l'angiotensine I (ECA) par des essais biochimiques in vitro. Les différentes stratégies utilisées ont permis de développer plusieurs composés résistants au métabolisme par l'ECA: R715c, R905, R955, R954, R909, R982 et R981. De plus, parmi les composés synthétisés, plusieurs ont gardé plus de 10% de l'activité antagoniste du R715: R905, R955, R954, R891 et R909. Quatre composés se distinguent pour avoir acquis une résistance enzymatique en plus de conserver une bonne activité antagoniste sur le récepteur B [indice] 1 : R905, R955, R954 et R909. Parmi les stratégies utilisées, l'utilisation du lien pseudopeptidique Phe [exposant] 5 -Ser [exposant] 6 dans le R905, du résidue Chg [exposant] 5 dans le R909, ainsi que la méthylation de la Phe [exposant] 5 dans le R955 et R954 se sont démarqués par leur efficacité. Parmi les autres objectifs du projet se trouve l'étude des interactions entre le ligand antagoniste et le récepteur B [indice] 1 . Avec les multiples modifications utilisées, il a été possible d'augmenter notre connaissance de ces interactions et de proposer des groupements nécessaires à ces interactions.

Un des freins majeurs au développement de la manipulation d'objet avec une main robotisée est sans aucun doute leur fragilité. C'est l'une des raisons pour laquelle un système bras-main anthropomorphe, extrêmement robuste, est développé au centre de robotique et de mécatronique de DLR. Le système est unique à la fois par sa complexité, utilisant 52 moteurs et plus de200 capteurs, ainsi que par ses capacités dynamiques. En effet, ce nouveau système a la particularité d'être mécaniquement flexible ce qui offre la possibilité de stocker de l'énergie à court terme et remplit ainsi deux fonctions essentielles pour un robot humanoïde: les impacts sont filtrés et les performances dynamiques sont augmentées.Dans cette thèse, on se concentre plus particulièrement sur la main. Elle dispose de 19 degrés de liberté dont chacun est actionné par deux tendons flexibles antagonistes. La rigidité des tendons étant non linéaire il est possible, tout comme peut le faire l'être humain, de co-contracter les <<muscles>> et donc d'ajuster la rigidité des doigts afin de s'adapter au mieux aux tâches à effectuer. Cependant, cette flexibilité entraine de nouveau défis de modélisation et de contrôle. L'état de l'art se concentre majoritairement sur le problème de la répartition des forces internes ou du contrôle d'articulation flexible mais peu de travaux considèrent les deux problèmes simultanément.Le travail présenté dans la première partie de la thèse se concentre sur la modélisation de la main et du poignet. Les problématiques spécifiques aux systèmes actionnés par des tendons, tels que les matrices de couplage et l'estimation du déplacement des articulations à partir du déplacement des tendons, sont étudiées.La seconde partie se concentre sur le contrôle d'articulations actionnées par des tendons flexibles antagonistes. Les problèmes de distribution des forces internes et de correction de la rigidité perçue par l'utilisateur sont présentés.Des approches de contrôle linéaire et non linéaire sont utilisées et des expériences sont réalisées pour comparer ces approches. En particulier, il est montré que le <<backstepping>>, une méthode de contrôle non linéaire peut être utilisée et permet d'obtenir le comportement d'impédance souhaité tout en garantissant la stabilité en boucle fermée. / One of the major limitations of object manipulation with a robotic hand is the fragility of the hardware.This is one of the motivations for developing the new anthropomorphic and extremely robust Hand Arm System at the robotics and mecatronics center of DLR.The system is unique in terms of complexity, with 52 motors and more than 200 sensors, and also in terms of dynamics.Indeed, the system is mechanically compliant, thus offers the possibility to store and release energy, thereby providing two essential functions: The impacts are filtered and the dynamics are enhanced.This thesis focuses on the hand. It has 19 degrees of freedom, each being actuated by two flexible antagonistic tendons. Because the stiffnes of the tendons is not linear, it is possible to adjust the mechanical stiffness of the joints, similar to the co-contraction of human muscles, in order to adapt to a task. However, the stiffness adjustability rises new challenges in modeling and control. The state of the art usually focuses on the problems of tendon-driven systems or flexible joint robots but seldomly both simultaneously.In the first part, the modeling of the hand and the wrist is conducted. Several problems specific to tendon-driven systems are presented, such as the coupling matrices and the joint position estimation based on the tendon displacement. The second part focuses on the control of a single joint actuated by two flexible tendons. The distribution of the tendon forces and the correction of the effective stiffness are reported. Linear and nonlinear approaches are used and multiple experiments are realised to compare them. The major result is that the backstepping, a nonlinear control method, can be used and provides the desired impedance behavior while guaranting closed-loop stability.

Analgésiques opiacés et les antidépresseurs tricycliques (ATC) sont deux grandes classes d'agents thérapeutiques qui sont utilisés pour soulager les symptômes dus au nociception chronique. Mais ces agents chimio thérapeutiques présentent des effets secondaires comme la constipation, dépendance physique plus soulagement de la douleur insuffisante. D'où des complications aggravent la nécessité de concevoir une molécule qui agit sur nouvelle cible en vue de surmonter les effets secondaires causés par la classe dit ci-dessus de médicaments. Pendant ce temps, la distribution du peptide lié au gène de la calcitonine (CGRP), un neuropeptide de 37 acides aminés deux dans le système nerveux central et périphérique et son rôle dans la douleur viscérale a ouvert une nouvelle porte d'entrée pour le traitement de la douleur nociceptive viscérale. Ainsi, l'objectif principal du projet de fusionner propriété antagoniste de CGRP ainsi que la propriété antidépresseur dans une seule molécule, pour fournir un effet de synergie et de traiter les maladies chroniques, inflammatoires et négligées comme le syndrome du côlon irritable (IBS) et la maladie de Crohn. / Opiate analgesics and tricyclic antidepressants (TCAs) are two major classes of therapeutic agents which are used to alleviate symptoms due to chronic nociception. But these chemotherapeutic agents pose side effects like constipation, physical dependence along with insufficient pain relief. Hence these complications aggravate the necessity of designing a molecule which acts on new target in order to overcome the side effects caused by the above said class of drugs. Meanwhile, the distribution of Calcitonin Gene Related Peptide (CGRP), a 37 amino acid neuropeptide both in central and peripheral nervous system and its role in visceral pain has opened up a new gateway for treating visceral nociceptive pain. Thus, the main aim of the project was to merge CGRP antagonist property as well as Antidepressant property in a single molecule, to provide a synergistic effect and to treat Chronic, inflammatory and neglected diseases like Irritable bowel syndrome (IBS) and Crohn’s disease.

La résistance en chimiothérapie est principalement associée au gène de résistance multiple aux médicaments (MDR) qui régule l'expression de la glycoprotéine-P (P-gp). Le rôle de cette protéine est d'expulser hors de la cellule des agents xénobiotiques. L'objectif principal de nos travaux était de développer des inhibiteurs de la P-gp afin de restaurer l'efficacité des traitements de chimiothérapie. Quinze nouveaux dérivés d'anthranilamides ont été préparés en modifiant la structure de l'espaceur entre N1 et N2 . L'activité inhibitrice de ces composés (EC5o(VLB)) variait de 59 à 1345 nM. Nos résultats montrent que : 1) une chaîne alkyle de 2 carbones entre N1 et N2 permet d'obtenir la meilleure activité inhibitrice, 2) un centre chiral R ou S influence peu l'activité inhibitrice; 3) la présence d'un cyclohexyle entre N1 et N2 n'augmente pas l'activité inhibitrice; 4) un groupement arylpipérazinyle entre N1 et N2 augmente de 200 % l'activité inhibitrice; et 5) un groupement méthoxyle sur la partie anthranilique augmente de 200 % l'activité inhibitrice. L'anthranilamide P24 est le composé le plus efficace et possède un EC5o(VLB) de 59±35 nM. Des études in vivo sur des souris porteuses de tumeurs surexprimant la P-gp montrent que P24 augmente l'espérance de vie de 32 % (p<0,01) lorsque comparé au groupe de souris non traitées et de 20 % (p<0,05) lorsque comparé au groupe de souris traitées avec la vincristine seulement. Des études sur l'inhibition des CYP450 avec les composés P03, PI7 et P24 révèle un profile d'inhibition différent de celui de l'anthranilamide XR9576 principalement au niveau du CYP3A4. Les études de modélisation moléculaire COMFA et COMSIA ont permis d'établir le modèle suivant comme essentiel à l'activité des dérivés d'anthranilamides: 1) un groupement accepteur d'hydrogène en position 3 d'un système biaromatique encombré à la région A de XR9576; 2) un groupement accepteur d'hydrogène ou un atome chargé négativement et un groupement aromatique chargé positivement à la région B de XR9576; 4) un groupement hydrophobe au niveau de l'espaceur; 5) deux groupements accepteurs d'hydrogène et un groupement encombré aromatique à la région D de XR9576; et 6 ) la présence des deux amides de la partie anthranilique.

Le rôle des macrophages dans le développement des gliomes, des tumeurs attaquant le système nerveux central, est controversé. Nous avons étudié le développement des gliomes chez des souris transgéniques permettant la déplétion spécifique des macrophages par l'administration d'un pro-médicament. Nos résultats indiquent qu'une réduction de la densité de macrophages augmente la croissance tumorale. Selon le modèle, leur activité est apparue dépendante ou non du recrutement des lymphocytes T. Nous avons ensuite émis l'hypothèse que les anti-inflammatoires pourraient favoriser le développement des gliomes. Au contraire, nous avons observé que l'administration de dexaméthasone à des souris implantées avec des cellules gliomales diminuait la progression des tumeurs. Nous avons établi que cet agent affectait le profil d'expression génique des cellules endothéliales en diminuant notamment l'expression de l'angiopoiétine-2, un facteur pro-angiogénique. L'utilisation d'un anticorps synthétique inhibant l'Angpt2 est apparue plus efficace que la dexaméthasone pour réduire la croissance des gliomes. Les inhibiteurs de l'Angpt-2 pourraient donc représenter des outils intéressants pour le traitement des gliomes.

L'objectif principal de cette étude consistait à identifier et à caractériser des inhibiteurs de l'activité enzymatique des Nucléosides Triphosphates Diphosphohydrolases (NTPDases) de la membrane cytoplasmique, soient les NTPDase 1, 2, 3 et 8. Ainsi, dans un premier temps, nous avons caractérisé l'inhibition de certains antagonistes des récepteurs P2 sur les NTPDases. Puis, nous avons produit et testé des inhibiteurs spécifiques de ces enzymes, tels des anticorps monoclonaux. Nos résultats nous permettent de conclure que certains antagonistes des récepteurs P2 tels la suramine, le NF279, le réactif bleu-2 sont aussi des inhibiteurs non sélectifs de l'activité enzymatique des formes humaines et murines des NTPDasel, 2, 3 et 8. Parmi les antagonistes testés, le plus puissant s'est avéré être le NF279. Soulignons cependant, qu'il suffit d'une modification chimique de certains de ces antagonistes pour obtenir une inhibition plus sélective de certaines NTPDases. Finalement nous avons produit et caractérisé un anticorps dirigé contre la NTPDase3 humaine qui inhibe spécifiquement cette enzyme. Ce nouvel anticorps monoclonal que nous avons produit au laboratoire représente actuellement le premier inhibiteur spécifique d'une NTPDase. Dans ce travail, nous avons également démontré que cet anticorps monoclonal est très efficace dans différents types d'expérimentation telles le Western blot, l'immunohistochimie et la cytométrie de flux. L'identification et la caractérisation de ces outils permettront une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les nucléotides extracellulaires, via l'activation des récepteurs P2, modulent des fonctions biologiques importantes telles le développement, la sécrétion endocrinienne, l'inflammation et les réactions immunitaires.