Au-delà de la triade motrice liée à la dégénérescence de la substance noire, les symptômes non moteurs dans la maladie de Parkinson (MP) reflètent une large diffusion du processus pathologique (agrégation d’alpha-synucléine). Ainsi, la dysautonomie, les troubles du sommeil ou les troubles cognitifs sont fréquents au cours de la MP, la constipation et le trouble du comportement en sommeil paradoxal (TCSP) pouvant même précéder les signes moteurs. Le tractus digestif pourrait jouer un rôle dans la pathogénie de la MP. L’objectif de ce travail de thèse était d’explorer l’atteinte du système nerveux autonome (SNA) dans l’histoire naturelle de la MP. Nous avons réalisé une exploration fonctionnelle et morphologique de la barrière épithéliale intestinale sur des biopsies coliques. Nous avons montré une désorganisation structurale des jonctions serrées, non corrélée à la synucléinopathie dans le système nerveux entérique. Chez des patients parkinsoniens avec et sans TCSP, marqueur de sévérité de la MP et de diffusion au tronc cérébral, nous avons étudié la perméabilité et la charge lésionnelle entériques. La perméabilité ne différait pas, mais la synucléinopathie était plus fréquente chez les patients avec TCSP, supportant l’existence de formes plus diffuses de MP. Enfin, nous avons réalisé une étude systématique du SNA par des explorations cliniques, fonctionnelles et histologiques (biopsie cutanée). L’atteinte des modalités du SNA montrait une distribution hétérogène, suggérant une progression éparse et erratique. Seules la constipation et l’hypotension orthostatique étaient associées à une altération cognitive, confirmant leurs liens avec la sévérité de la maladie. / Beyond cardinal motor symptoms due to the degeneration of substantia nigra neurons, non motor symptoms are major features of Parkinson’s disease (PD), displaying the large spread of alpha-synuclein histopathology. Dysautonomia, sleep problems or cognitive alteration are frequent in PD; constipation and rapid eye movement sleep behavior disorder (RBD) may even precede motor symptoms for years. Gastrointestinal tract might be involved in PD pathogenesis. The aim of the current research was to explore the autonomic nervous system (ANS) in the natural history of PD. We first performed a functional and morphological study of the intestinal epithelial barrier (IEB) in colonic biopsies. We observed a structural disorganization of tight junction, unrelated to ENS alpha-synuclein pathology. In PD patients with and without RBD, a disease severity and brainstem diffusion marker, we evaluated IEB permeability and enteric alpha-synuclein pathology. No difference in IEB permeability was observed between the two groups, but ENS alpha-synuclein pathology was more frequent in PD patients with RBD, suggesting that RBD may mark a more widespread alpha-synuclein-driven pathophysiology. Finally, we undertook a systematic assessment of ANS components, with clinical, functional and histological (skin biopsy) measures. ANS components were impaired in a heterogeneous pattern, thereby suggesting an erratic rather than a stepwise progression. Only constipation and orthostatic hypotension were associated with cognitive alteration, which reinforce their relationship with disease severity.

Les personnes auto-déclarant une "électrohypersensibilité" (EHS) signalent des problèmes de santé dont des maux de tête, stress, douleurs cutanées, qu'ils lient à l'exposition aux champs électromagnétiques. L'origine, ainsi que le mécanisme de développement des symptômes associés à l'EHS sont à ce jour inexpliqués. L'objectif de la thèse était d'accroître le niveau de connaissance de ce syndrome et ainsi d'identifier d'éventuels troubles biologiques. Ce travail a exploré le fonctionnement des systèmes endocrinien, nerveux autonome, immunitaire et le sommeil chez les EHS à l'aide de marqueurs physiologiques (variabilité du rythme cardiaque, activité électrodermale et rythme respiratoire) et biologiques (marqueurs salivaires et urinaires). Deux études ont été réalisées : une enquête par auto-questionnaire combinée à une étude de caractérisation sans exposition aux champs électromagnétiques et une étude de provocation avec exposition à quatre signaux électromagnétiques successifs. A l'aide du questionnaire, nous avons fourni un aperçu général sur l'EHS en France. Nos résultats sur le sommeil indiquent des perturbations chez les EHS. De plus des marqueurs (alpha amylase et nombre de réponses électrodermales) diffèrent entre les groupes EHS et non EHS. La majorité des marqueurs physiologiques et biologiques n'indiquent pas d'effet en réponse à une exposition électromagnétique chez les EHS. / People suffering from "Electrohypersensitivity" (EHS) report health problems such as headaches, stress, skin pain, that they associate with exposure to electromagnetic fields. So far, origin and underlying mechanism of EHS are unexplained. The aim of this thesis was to bring knew knowledges on this syndrome and identify possible biological markers. This work focused on the endocrine, autonomic, immune functions and sleep in people self-reporting EHS by using physiological (heart rate variability, electrodermal activity and respiration rate) and biological (salivary and urinary) markers. Two studies were performed : a self-questionnaire survey combined with a characterization study without any intentional exposure to electromagnetic fields and a provocation study with exposure to four successive electromagnetic signals. The conducted survey provided an overview of EHS in France. Our results indicate the presence of sleep disturbances in EHS and markers (salivary alpha amylase and number of electro dermal responses) significantly differ between EHS and non EHS group. Most of physiological and biological markers were not affected by electromagnetic exposure in EHS

La stabilisation des émulsions peut être assurée par des particules solides plutôt qu'avec des molécules d'émulsifiant. Les émulsions stabilisées par des particules solides sont aussi appelées “les émulsions de Pickering”. Ce travail est divisé en deux parties : <br />1) l'étude des aspects physico-chimiques des émulsions ; 2) l'évaluation des émulsions stabilisées par des solides pour l'application cutanée. <br />Les émulsions ont été stabilisées avec des nanoparticules de silice de caractère hydrophobe varié. Les émulsions huile-dans-eau obtenues avec de la silice partiellement hydrophobe ont été caractérisées en termes de stabilité, rhéologie et de quantité optimale de particules nécessaires pour la stabilisation. Les particules de silice hydrophile stabilisent les émulsions H/E avec des huiles très polaires. Le rôle de l'agrégation des particules en présence d'huile et d'électrolyte dans la stabilisation des émulsions a été souligné. Dans un deuxième temps, nous avons étudié l'absorption de principes actifs dans la peau, à partir des émulsions de Pickering, et nous avons comparé les résultats avec les émulsions classiques stabilisées par les tensioactifs. Les émulsions H/E et E/H avec des principes actifs modèles (rétinol comme molécule lipophile et caféine comme molécule hydrophile) ont été étudiées en terme d'absorption dans la peau. L'absorption des principes actifs a été significativement différente pour les émulsions stabilisées par des particules solides et pour les émulsions stabilisées par des molécules de tensioactif. Les émulsions de Pickering constituent une nouvelle formulation pour l'application cutanée.

La peau, organe le plus étendu du corps humain, réalise une barrière entre l’environnement et le milieu interne préservant ainsi l’homéostasie. De nombreuses fonctions sont assurées par le tégument telles une modulation des échanges thermiques, une barrière physique, chimique et immunitaire contre l’entrée des composés et microorganismes exogènes mais également contre la perte des substances du milieu interne. L’altération de la surface cutanée et donc de ses fonctions, engendre un processus complexe de réparation qui vise à restaurer le système. Lors de ce travail de thèse des outils biophysiques ont été expérimentés dans un premier temps afin de renseigner sur la qualité de la fonction barrière, et donc sur la qualité de la cicatrisation cutanée. La première approche consistait à quantifier la qualité de la barrière cutanée par mesure de la perte insensible en eau. Cette approche s’est révélée fructueuse et a été proposée comme standard interne dans les études de perméation cutanée ex vivo afin de permettre une comparaison plus aisée des résultats expérimentaux issus de différentes préparations de peau. Dans un second temps la mesure des paramètres du micro relief cutané a été confrontée aux résultats des mesures concomitantes des paramètres biophysiques classiques (perte insensible en eau et hydratation cutanée) afin de mettre en évidence une possible corrélation entre qualité de la fonction barrière cutanée et topologie de surface. Les résultats des deux méthodes d’investigation sont effectivement bien corrélés dans le cas d’une altération physique de la surface cutanée, suggérant les mesures des paramètres du micro relief cutané comme une méthode originale de quantification de la réépithélialisation cutanée. Une approche plus fondamentale a également été éprouvée afin d’appréhender les mesures de « pertes insensibles en oxygène » comme une mesure innovante de la qualité de la fonction barrière cutanée. Cette première approche a permis de mettre en évidence, une orientation préférentielle significative du flux d’oxygène à travers la peau.La deuxième partie de ce travail de thèse a consisté à développer une nouvelle formulation pro cicatrisante et de tester son potentiel thérapeutique in vitro. Initialement basée sur l’administration d’oxygène afin de lutter contre l’hypoxie qui accompagne souvent les lésions cutanées, cette ligne d’étude a rapidement été écartée au profit du développement d’une formulation pour l’établissement d’un stress oxydant améliorant les processus de cicatrisation. Cette théorie du stress oxydant comme promoteur de la cicatrisation découle d’observations récentes qui démontrent un retard de cicatrisation en l’absence d’un stress oxydant in vivo, et une stimulation spécifique des cellules in vitro. Les formulations développées à ce dessein ont été testées sur des cultures de kératinocytes in vitro afin d’étudier leurs effets sur la réépithélialisation : l’une des dernières étapes de la cicatrisation. / Skin, the largest organ of the human body, confers protection from the environment through several barrier functions which provide physical, immune and chemical defenses. Skin provides protection to microorganisms, exogenous compounds, shocks, radiations, temperature and out flowing of solutes or water from the body. Without an efficient system to restore skin structures and functions, skin wounding may be deleterious. Over the course of this Ph.D. work, varied biophysical parameters have been experienced as tools to investigate the cutaneous wound healing quality. Measurement of transepidermal water loss (TEWL) to quantify the barrier function quality of the skin has been successfully assessed. It has been proposed as an internal standard of skin integrity facilitating direct comparison of data issued from different skin samples. In an in vivo approach, skin micro-relief parameters have been set against TEWL and hydration values after a physical or chemical damage onto the skin. Interestingly micro-relief parameters and biophysical measurements were closely related after tape-stripping, suggesting topographical parameters as an original method to quantify skin reepithelialization. A more fundamental assay was performed suggesting oxygen flux as a new tool to investigate skin barrier quality. From our results a “transepidermal oxygen loss” development seems to be compromised but surprisingly, we pointed out a preferential oxygen delivery course through the skin from endogenous reservoir. Besides the improvement of these tools for wound healing assessment, an innovative formulation to promote skin wound healing has been developed. The challenge of this new preparation is to generate reactive oxygen species, namely hydrogen peroxide, at sub-cytotoxic levels. Indeed recent studies pointed out that down regulation of hydrogen peroxide production in vivo delayed wound healing; furthermore, in vitro stimulation of fibroblasts or keratinocytes with hydrogen peroxide induced expression of healing promoting factors. The developed formulation was therefore assayed on keratinocytes’ in vitro culture in order to evaluate their efficacy on réépithélialisation, ending wound closure. Interestingly one of the developed formulation stimulated significantly keratinocytes migration, through a mechanism which do not imply TGF-1 expression, suggesting a potential benefit in wound réépithélialisation.

Les modèles actuels de prédiction de la sensation thermique et du confort thermique ainsi que les solutions visant à améliorer l'état de bien-être thermique des occupants d'un bâtiment sont insuffisants. Ils ne prennent pas assez en compte les différences interindividuelles de jugement thermosensoriel. Pourtant, ces différences, souvent associées à la sensibilité thermique de chaque individu, existent mais restent inexpliquées sur le plan physiologique. Ces travaux de thèse, qui se sont déroulés en deux étapes, ont pour objectif d'identifier les causes physiologiques potentielles des différences interindividuelles du ressenti thermique, à travers des expérimentations multiparamétriques basées sur des mesurées cutanées. Toutes les mesures ont été réalisées après 30 minutes d'acclimatation en environnement thermique contrôlé. La première étape, exploratoire, a permis d'analyser à la fois l'activité neurosensorielle, les propriétés thermo-vasculaires et les propriétés du film hydrolipidique cutané de deux groupes présentant des sensibilités au froid distinctes (selon leur sensation thermique déclarée). Ainsi, les expérimentations ont montré qu'il était plus pertinent d'analyser davantage les propriétés cutanées thermiques et hydriques (reliées aux mécanismes de thermorégulation) plutôt que l'activité neurosensorielle des volontaires pour caractériser les différences interindividuelles de jugement thermosensoriel. Elles ont également mis en évidence la nécessité de contrôler les facteurs non thermiques des environnements et de sélectionner rigoureusement les sujets. La deuxième étape s'est focalisée sur l'analyse des propriétés thermo-vasculaires et des propriétés du film hydrolipidique de deux groupes de sensibilité au froid. Pour cela, 13 femmes ont été confrontées à 6 environnements de températures modérées comprises entre 17°C et 30°C (avec 2 transitions chaudes et 2 transitions froides) et les groupes ont été construits à partir du degré de frilosité déclaré par les sujets. Des différences sur les paramètres cutanées ont alors pu être relevées entre les deux groupes. Le résultat le plus significatif est que les individus dits " frileux " présentent une activité microcirculatoire plus intense sur les joues avec une vasoconstriction plus forte au froid et une vasodilatation plus forte au chaud que l'autre groupe " non sensible au froid " (p=0,002 d'après le test de l'ANCOVA pour l'effet des groupes). De plus, il a été montré que l'approche multiparamétrique (introduction de variables non thermiques comme variables prédictives) ainsi que la prise en compte des sensibilités thermiques individuelles améliorent la prédiction du confort thermique surtout pour le groupe " frileux " (+ 6,4 %).

De nombreuses craintes sont aujourd'hui formulées quant à la nocivité des champs de radiofréquences émis par les téléphones portables sur la santé. Etant donné que la tête et la peau sont les organes les plus exposés, la circulation sanguine cérébrale, la microcirculation cutanée au niveau du visage et l'activité électrique du cerveau sont spécifiquement concernées. A cet effet, nous avons mené deux études chez des volontaires adultes sains pour évaluer la vitesse du débit sanguin cérébral dans les artères cérébrales moyennes par Doppler transcrânien et le micro-débit sanguin cutané du visage par laser Doppler fluxmétrique dans la première étude ; et pour détecter d'éventuelles modifications dans l'activité électrique du cerveau par électroencéphalographie dans la deuxième. L'exposition aux radiofréquences était réalisée par deux téléphones issus du commerce, un 'réel' qui émettait des radiofréquences et chauffait en même temps et l'autre 'sham' qui chauffait seulement sans émission. La première étude n'a pas montré d'effet des radiofréquences sur la vitesse du débit sanguin cérébral au niveau des artères cérébrales moyennes, pourtant une augmentation significative du micro-débit sanguin cutané pendant l'exposition 'réelle' par rapport à l'exposition 'sham' a été observée alors que l'augmentation de la température de la peau était identique dans les deux sessions d'exposition 'sham' et 'réelle'. L'activité électrique du cerveau a présenté une diminution dans la puissance spectrale de la bande de fréquence alpha (8-12 Hz) pendant et après l'exposition 'réelle' par rapport à l'exposition 'sham'.

Les caractéristiques pharmacocinétiques des insulines analogues ultra-rapides (IAUR) furent établies chez des sujets de poids normal, sains ou diabétiques de type 1, et à partir de petites doses d'insuline (4-12 U). La taille de la dose injectée et le flot sanguin dans le tissu adipeux (FSTA) sont des facteurs très importants qui affectent l'absorption sous-cutanée de l'insuline. Cependant, chez les patients obèses et diabétiques de type 2 (DT2), les doses d'insulines injectées sont beaucoup plus importantes et leur FSTA de base est 50 à 70 % plus faible que chez un sujet sain de poids normal. Ce qui porte à croire que l'absorption de l'insuline est moins efficace chez ces patients. Notre objectif est de déterminer la pharmacocinétique et la pharmacodynamie d'une IAUR chez les patients DT2 obèses. Six sujets témoins sains et de poids normal reçurent 10 U d'IAUR lispro et 7 sujets DT2 obèses 10, 30 et 50 U. Après injection sous-cutanée, nous avons procédé à un clamp euglycémique. La lispro plasmatique fut mesurée par RIA spécifique.Les paramètres de cinétique et de dynamique obtenus chez nos sujets sains confirment ceux publiés précédemment. Nos résultats sont donc pleinement en accord avec la littérature. Lors de l'injection de petites doses (10 U) chez les sujets DT2 obèses, l'absorption de la lispro ne semble pas être altérée par rapport aux témoins : la constante d'absorption (ka), le temps au pic plasmatique de lispro (T[indice inférieur max]) et l'aire totale sous la courbe (AUC[indice inférieur 0-[infini]]) sont semblables à ceux des témoins. Cependant, chez les sujets DT2, l'augmentation de la dose injectée couduit [i.e. conduit] à une réduction de la ka et un retard du T[indice inférieur max]. Dans les paramètres de glucodynamie, des différences très significatives se manifestent entre les 2 groupes, avec une réponse à l'insuline retardée et réduite chez les sujets DT2. Avec l'injection de 10 U, le taux d'infusion maximal de glucose (GIR[indice inférieur max]) est 15 fois plus petit et le temps correspondant (tGIR[indice inférieur max]) a presque doublé. Dans ce même groupe, on note un délai qui augmente avec de la dose injectée : le tGIR[indice inférieur max] a doublé entre les doses de 10 et 50 U et se chiffre à 4 heures pour l'injection de 50 U. Cette étude suggère que dans l'application clinique, la taille des doses injectées doit être considérée et que la synchronisation entre l'injection d'une IAUR et la prise du repas chez les patients DT2 obèses doit être étudiée. Afin d'améliorer l'absorption de l'insuline chez nos sujets obèses et DT2, nous avons testé deux méthodes : ajouter un agent activateur de flot (AVD) à la lispro ou bien augmenter la concentration de l'insuline pour diminuer le volume de la dose injectée. L'ajout d'AVD a mené à des résultats surprenants : l'AUC, le pic plasmatique de lispro (C[indice inférieur max]), le GIR[indice inférieur max] et l'infusion totale de glucose (GI[indice inférieur tot]) ont augmenté de 3 fois. Cependant, la diminution du volume de la dose injectée n'a eût [i.e. eu] aucun effet notoire sur l'absorption de la lispro. D'autres études seront donc faites pour mieux caractériser l'effet de lAVD sur l'absorption sous-cutanée de l'insuline.

De nombreux travaux ont démontré que l'utilisation des SHA réduit le taux d'infections nosocomiales. Cependant, la qualité de friction avec SHA a été rarement évaluée. Un des objectifs de ce travail est d'évaluer la qualité de friction et la tolérance cutanée aux SHA sur le long terme. Lors d'une utilisation intensive en milieu hospitalier, les conséquences du passage systémique de l'éthanol par pénétration cutanée ou par inhalation restent encore un sujet de débat. Le second objectif est d'évaluer l'exposition aux SHA, dans des conditions expérimentales, et dans les conditions réelles de travail en milieu hospitalier. Ce travail a démontré une baisse de la qualité de friction à trois ans de la formation. L'utilisation des SHA augmente l'hydratation de la peau. Les SHA sont tolérées par les soignants. Les mesures réalisées en laboratoire, ont montré que l'exposition a l'éthanol des SHA est de brève durée mais à des concentrations importantes. La quantification d'éthanol dans l'air ambiant d'une chambre de patient, durant 8 heures d'utilisation intensive de SHA, a montré que le patient et le soignant sont exposés à la même quantité de vapeurs d'éthanol, cependant cette quantité est inférieure à la valeur limite d'exposition professionnelle française. L'étude réalisée au CHU, a montré que l'exposition des soignants aux SHA à court terme, ne conduit pas à une absorption décelable de l'éthanol et de ses métabolites. La concentration d'éthanol dans l'air inhalé, reste inférieure aux valeurs limites réglementaires françaises. L'ensemble de ce projet se déroule sur 10 ans, il permettra de vérifier les possibles effets secondaires liés à l'utilisation des SHA sur le long terme / Previous studies have shown that the use of Acohol-Based Hand Rubs (ABHRs) has been associated with reduced rates of nosocomial infections. However, the quality of hand rubbing with ABHRs has rarely been evaluated. The first aim of this work is to evaluate the quality of hand rubbing and skin tolerance to ABHRs in the long term. The consequences of systemic passage of alcohol by inhalation or dermal absorption during intensive use of these products in hospitals remain a subject of debate. The second aim of our work is to assess the exposure of Healthcare Workers (HCWs) to ABHRs, under experimental conditions in the laboratory and under a real situation of work shift in hospital. Our study demonstrated a decrease in the quality of hand rubbing. The use of these products increases skin hydration. ABHRs are well tolerated by HCWs and do not dry the skin.The measurements made in the laboratory showed that exposure to ethanol during ABHRs handling is of short duration but at high concentrations. The quantification of ethanol in ambient air of a patient room for eight hours of ABHRS intensive use showed that the patient and HCW are exposed to the same amount of ethanol vapours. However this amount remains far inferior to the French guidelines for professional exposure limits to ethanol over 8 hours. The hospital study showed that exposure of HCWs to ABHR at short term does not lead to detectable absorption of ethanol and its metabolites. Quantification of ethanol vapour in the inhaled air remains well below the levels known to be toxic in humans. The whole project takes place over 10 years; it will verify the potential side effects associated with the ABHRs use for a long-term

La douleur sociale est une forme de douleur non physique dérivant de la perception de l'exclusion sociale. L'importance de la compréhension de ses modulations comportementales et neuronales est fondamentale, car ses conséquences sur le long terme peuvent être très néfastes. Dans ce travail de thèse, j'ai exploré ces aspects à travers une étude comportementale à l‟aide d‟enregistrements par SCR (Skin Conductance Recording), et trois études en iEEG (électro-encéphalographie intracrânienne) chez des patients épileptiques. La première étude comportementale a exploré la direction dans laquelle l'exclusion sociale est influencée par une récompense et ses réactions sur le long terme. Ainsi, la récompense monétaire altère l'équilibre social et augmente l‟activité électrodermale. La personne ayant été exclue met alors en oeuvre des mécanismes de vengeance en défavorisant la personne qui l‟a exclue précédemment. Les études en iEEG ont été une fenêtre unique d'exploration du cerveau lors de différentes types de modulation de l'exclusion. Dans la première étude en iEEG, nous avons observé que la douleur sociale produit une activation des oscillations thêta (3-7 Hz), lors de d'exclusion, dans l'insula, l'ACC, le cortex préfrontal et le gyrus fusiforme. La deuxième étude iEEG s'est intéressée aux modulations produites par la douleur sociale dans BA 19 et BA 17 présentant des P1 d'amplitude majeure lors de l'observation des photos du joueur qui exclut. La troisième étude en iEEG a exploré la réponse neuronale de l'influence d'une variable monétaire lors de l'exclusion. Nos résultats démontrent que l'insula postérieure présente une activation thêta indépendante du fait que l'exclusion soit positive (exclusion et gain d'argent) ou encore négative (exclusion et perte d'argent), à la différence de l'insula antérieure, active seulement lors d'une exclusion négative

Les haptènes sont doués de propriétés pro-inflammatoires et antigéniques responsables de l'activation de l'immunité innée et adaptative à l'origine, respectivement, d'eczémas irritant et allergique de contact. Bien qu'il soit établi que la fréquence à laquelle les individus développent un eczéma allergique corrèle avec les propriétés pro-inflammatoires des haptènes, les paramètres moléculaires reliant l'irritation et l'allergie ne sont pas bien connus. <br />Dans une première partie, nous montrons que le développement et la sévérité de l'eczéma allergique dépend : i) de l'intensité de l'eczéma irritant lors de la sensibilisation, ii) du recrutement de précurseurs de cellules dendritiques dans la peau, iii) du taux de migration des cellules dendritiques vers les ganglions, iv) de l'activation des lymphocytes T et, v) de leur recrutement dans la peau pendant l'élicitation. La deuxième partie de ce travail porte sur l'étude du rôle du Toll-like receptor-2 (TLR-2), un récepteur de l'immunité innée, dans le développement de l'eczéma allergique. Nous montrons que l'absence du TLR-2 chez des souris sensibilisées conduit à une exacerbation de l'eczéma allergique, suggérant que le TLR-2 est impliqué dans la régulation de la réponse inflammatoire cutanée. L'ensemble de nos travaux démontre une relation directe entre inflammation cutanée et développement d'un eczéma allergique et permet de proposer de nouvelles pistes préventives et thérapeutiques des eczémas basées sur l'utilisation de molécules anti-inflammatoires à usage topique.