Des études cliniques rétrospectives ont suggéré un effet protecteur de l’anesthésie locorégionale contre les récidives après chirurgie carcinologique, donnant une nouvelle dimension à la prise en charge de la douleur périopératoire. Le premier objectif de ce travail était de montrer les effets antitumoraux directs de la lidocaïne, un anesthésique local couramment utilisé en pratique clinique. L’impact de la lidocaïne a été mesuré in vitro sur la viabilité, la prolifération et la migration de plusieurs lignées humaines de cellules de cancer du sein, ainsi qu’in vivo sur la progression métastatique péritonéale de cellules triple négatives. Le second objectif était de déterminer par quels mécanismes moléculaires la lidocaïne exerçait cette action antitumorale. Des approches globales par analyses transcriptomiques et métabolomiques ont mis en exergue de nouvelles hypothèses mécanistiques, en particulier relatives à des modifications de la composition lipidique des membranes cellulaires. Enfin une approche par gène candidat a suggéré un mode d’action de la lidocaïne indépendant du canal sodique voltage-dépendant. / Retrospective clinical studies have suggested a protective effect of regional anesthesia against recurrences after cancer surgery, bringing the management of perioperative pain to a new level. Prospective studies are underway to support these results. The first objective of this work was to show the direct antitumor effect of lidocaine, a local anesthetic commonly used in clinical practice. The impact of lidocaine was measured in vitro on viability, proliferation and migration of several human breast cancer cell lines, as well as in vivo on the metastatic peritoneal progression of triple negative cells. The second objective was to determine by which molecular mechanisms lidocaine exerts this antitumor action. Global approaches by transcriptomic and metabolomic analyses have highlighted new mechanistic hypotheses, notably in relation to the lipid composition of cell membrane. Finally, a candidate gene approach suggested that the mode of action of lidocaine is independent of the voltage-gated sodium channel.

Introduction : Les modalités physiothérapiques et l’onguent de lidocaïne sont des traitements offerts en première ligne pour traiter la vestibulodynie provoquée (VP). Leur efficacité à réduire la douleur lors des relations sexuelles a été étudiée, mais peu d’informations concernant leurs effets sur les variables biopsychosociales sont connues. L’objectif du projet était de comparer les effets des modalités physiothérapiques à ceux de la lidocaïne sur les variables biopsychosociales des femmes atteintes de VP. Méthodes : Un essai clinique randomisé bicentrique avec groupes parallèles à double insu a été mené auprès de femmes atteintes de VP. Les interventions avaient une durée de dix semaines. Les données ont été collectées lors de l’évaluation initiale, à deux semaines post-traitement et au suivi à six mois. Les variables biologiques étudiées étaient la fonction et la morphométrie des muscles du plancher pelvien, ainsi que la perfusion du vestibule. Les variables psychologiques étaient la dramatisation, l’humeur dépressive, le trait d’anxiété, les peurs de la douleur et de la pénétration vaginale ainsi que l’insécurité d’attachement. Les variables sociales incluaient la perception du soutien conjugal reçu par la femme et la satisfaction conjugale. Les analyses statistiques ont été réalisées avec des modèles multiniveaux du changement par morceaux. Résultats : Un total de 212 femmes ont pris part à l’étude (lidocaïne n = 107, modalités physiothérapiques n = 105), 94 ont terminé le projet pour les modalités physiothérapiques et 100 pour la lidocaïne. En comparaison avec l’onguent, les modalités physiothérapiques semblent améliorer davantage ces variables biologiques : l’ouverture vaginale maximale, la force maximale et la vitesse de contraction, ainsi que ces variables psychologiques : la dramatisation et les peurs de la douleur et de la pénétration vaginale en post-traitement. Conclusion : Les modalités physiothérapiques semblent entraîner davantage d’améliorations aux plans biologique et psychologique que la lidocaïne topique chez les femmes atteintes de VP.

Les pathologies vésicales sont nombreuses et nécessitent la plupart du temps un traitement médicamenteux. Il peut alors être administré par voie intravésicale, augmentant son efficience et limitant les effets indésirables systémiques. Nous nous sommes intéressés à quatre thérapeutiques : l'alun de potassium, le chlorhydrate de lidocaïne, l'hemisuccinate de méthylprednisolone, la mitomycine C et le bacille de Calmette et Guérin (BCG) en application locale directement dans la vessie. La perméabilité de l'aluminium à travers la vessie a été étudiée au travers d'un cas clinique et des expériences ex vivo ont été réalisées pour définir les paramètres de perméabilité et proposer un algorithme de prédiction de la quantité d'aluminium absorbée dans l'organisme après irrigation intravésicale à l'alun de potassium. Cet algorithme dépend du poids du patient, de la durée de l'irrigation et du volume de la solution utilisée en irrigation vésicale. Des études de perméation ont aussi été réalisées pour le chlorhydrate de lidocaïne, l'hemisuccinate de méthylprednisolone, la mitomycine C et le BCG afin de sécuriser l'emploi de ces thérapeutiques par voie intravésicale. Les études réalisées permettent de prédire, selon les caractères physico-chimiques des molécules, la pénétration dans la membrane vésicale. Une nouvelle formulation galénique réalisée à base d'un gel thermosensible a été étudiée pour optimiser les thérapeutiques intravésicales. Des études de perméation ont été faites avec la nouvelle formulation galénique. Pour finir, une culture de cellules cancéreuses urothéliales a été mise au point et un test de viabilité a été réalisé pour la mitomycine C et le BCG

Ce travail de thèse avait pour objectif d’étudier le rôle de l’hippocampe (HPC) ventral et des noyaux reuniens (Re) et rhomboïde (Rh) du thalamus dans les processus cognitifs qui sous-tendent la mémoire spatiale chez le Rat. Par l’utilisation d’approches complémentaires combinant l’imagerie cérébrale, la lésion excitotoxique, l’inactivation fonctionnelle réversible et des évaluations comportementales, nos résultats ont mis en évidence : (1) l’implication spécifique de l’HPC ventral uniquement dans le rappel d’informations spatiales ; (2) un rôle-clé des noyaux Re et Rh dans la persistance d’un souvenir spatial ; (3) l’implication des noyaux Re et Rh dans le labyrinthe du double-H, un nouveau test nécessitant d’une part, l’utilisation d’informations spatiales dépendant de l’intégrité de l’HPC dorsal, et d’autre part, une flexibilité comportementale, impliquant le cortex préfrontal médian. Ainsi, l’ensemble de ces résultats permet de proposer l’existence d’un circuit HPC-préfronto-thalamique impliqué dans divers aspects du traitement des informations spatiales. / The main objective of this thesis was to investigate the role of the ventral hippocampus (HPC) and the reuniens (Re) and rhomboid (Rh) thalamic nuclei in the cognitive processes underlying spatial memory in the Rat. If our results first confirmed, in the Morris water maze, the role of the dorsal HPC in the acquisition and retrieval of a spatial reference memory, we demonstrated the specific involvement of the ventral HPC only in the recall of spatial information. In addition, by using complementary approaches combining brain imaging, excitotoxic lesion and reversible functional inactivation, we were able to show for the first time a key role for the Re and Rh in the persistence of a spatial memory (25 days). Finally, the third set of experiments has highlighted the involvement of the Re and Rh in a mnemonic task performed in a new test, the double-H maze, which requires the use of spatial information depending on the integrity of the dorsal HPC, and a behavioral flexibility, involving the medial prefrontal cortex. Thus, taken together, these results suggest the involvement of a HPC-prefronto-thalamic network in various aspects of spatial information processing.

Les pathologies vésicales sont nombreuses et nécessitent la plupart du temps un traitement médicamenteux. Il peut alors être administré par voie intravésicale, augmentant son efficience et limitant les effets indésirables systémiques. Nous nous sommes intéressés à quatre thérapeutiques : l’alun de potassium, le chlorhydrate de lidocaïne, l’hemisuccinate de méthylprednisolone, la mitomycine C et le bacille de Calmette et Guérin (BCG) en application locale directement dans la vessie. La perméabilité de l’aluminium à travers la vessie a été étudiée au travers d’un cas clinique et des expériences ex vivo ont été réalisées pour définir les paramètres de perméabilité et proposer un algorithme de prédiction de la quantité d’aluminium absorbée dans l’organisme après irrigation intravésicale à l’alun de potassium. Cet algorithme dépend du poids du patient, de la durée de l’irrigation et du volume de la solution utilisée en irrigation vésicale. Des études de perméation ont aussi été réalisées pour le chlorhydrate de lidocaïne, l’hemisuccinate de méthylprednisolone, la mitomycine C et le BCG afin de sécuriser l’emploi de ces thérapeutiques par voie intravésicale. Les études réalisées permettent de prédire, selon les caractères physico-chimiques des molécules, la pénétration dans la membrane vésicale. Une nouvelle formulation galénique réalisée à base d’un gel thermosensible a été étudiée pour optimiser les thérapeutiques intravésicales. Des études de perméation ont été faites avec la nouvelle formulation galénique. Pour finir, une culture de cellules cancéreuses urothéliales a été mise au point et un test de viabilité a été réalisé pour la mitomycine C et le BCG / Bladder diseases are numerous and mostly require medication. Drugs can be administered by intravesical route, thereby increasing efficiency and reducing systemic side effects. We are interested in four drugs: potassium alum, lidocaine hydrochloride, methylprednisolone hemisuccinate, mitomycin C and bacillus Calmette- Guérin (BCG). Mathematical modelling of drug transport through bladder wall is proposed considering scarce literature on this route of administration. The permeability of aluminum through bladder wall was studied through a clinical case and ex vivo experiments were performed to propose a simplified algorithm for the calculation of aluminium dose absorbed in patient with impaired renal function as function of volume of 1% alum solution in the bladder, duration of intravesical irrigation and patient body weight. Permeation studies were also conducted for lidocaine hydrochloride, methylprednisolone hemisuccinate, mitomycin C and BCG to secure intravesical administration of these drugs. Practical outcome of this study could drive compounding optimisation towards improvement of safety and efficacy in patient undergoing intravesical administration. A new pharmaceutical formulation including hrydrogel has been studied in an attempt to improve treatment administered by intravesical route. Permeation studies were made with the new formulation. Finally, an urothelial cancer cells culture has been developed and a viability test was performed with mitomycin C and BCG

Ce travail de thèse avait pour objectif d'étudier le rôle de l'hippocampe (HPC) ventral et des noyaux reuniens (Re) et rhomboïde (Rh) du thalamus dans les processus cognitifs qui sous-tendent la mémoire spatiale chez le Rat. Par l'utilisation d'approches complémentaires combinant l'imagerie cérébrale, la lésion excitotoxique, l'inactivation fonctionnelle réversible et des évaluations comportementales, nos résultats ont mis en évidence : (1) l'implication spécifique de l'HPC ventral uniquement dans le rappel d'informations spatiales ; (2) un rôle-clé des noyaux Re et Rh dans la persistance d'un souvenir spatial ; (3) l'implication des noyaux Re et Rh dans le labyrinthe du double-H, un nouveau test nécessitant d'une part, l'utilisation d'informations spatiales dépendant de l'intégrité de l'HPC dorsal, et d'autre part, une flexibilité comportementale, impliquant le cortex préfrontal médian. Ainsi, l'ensemble de ces résultats permet de proposer l'existence d'un circuit HPC-préfronto-thalamique impliqué dans divers aspects du traitement des informations spatiales.

Utilisée depuis plus d'un siècle en chirurgie esthétique, la greffe autologue de tissu adipeux, ou lipofilling, est une technique sûre permettant le comblement des tissus mous. Cependant, bien que la technique ait connue de nettes améliorations au cours du temps, les chirurgiens font toujours face à une résorption du greffon qui oblige dans la majorité des cas à planifier plusieurs autres interventions afin que le résultat esthétique soit en adéquation avec les attentes du patient. Le procédé MICROFILL® a été développé dans le but d'augmenter le taux de prise de greffe en favorisant la survie cellulaire au sein du greffon. Cette dernière est optimisée par : un prélèvement et une réinjection de lobules adipeux de petite taille permettant de diminuer l'ischémie et la mauvaise nutrition des cellules - une élimination des éléments délétères (anesthésiques, cytokines inflammatoires) par un protocole de lavages et centrifugations non traumatique. D'autre part, au cours de ces dernières années, le tissu adipeux s'est révélé posséder un pouvoir thérapeutique plus important par l'hébergement de cellules souches mésenchymateuses au fort potentiel. Ces cellules sont présentes en grande quantité et facilement accessibles à partir d'une simple lipoaspiration. Cependant, la lipoaspiration implique bien souvent l'usage d'un anesthésique local et d'un vasoconstricteur qui peuvent nuire aux cellules. Nos études ont en effet montré que la lidocaïne, un anesthésique couramment utilisé, est cytotoxique pour les cellules souches du tissu adipeux, ayant pour effets l'inhibition de la prolifération cellulaire (arrêt du cycle cellulaire en phase G0-G1) et la nécrose des cellules. En revanche, une manipulation appropriée du tissu adipeux, se rapprochant du protocole MICROFILL®, permet de diminuer la mortalité cellulaire. L'effet délétère de la lidocaïne semble lié à l'apparition d'une vacuolisation cytoplasmique dont la nature est à ce jour non élucidée. De plus, la lidocaïne induit également un processus d'autophagie, dont les mécanismes moléculaires d'induction sont eux aussi inconnus et dont la finalité physiologique serait le maintien en vie de la cellule malgré le stress provoqué. Les conclusions de ces études mènent à certaines recommandations à suivre quant à l'usage de la lidocaïne en vue de la réinjection extemporanée de cellules souches adipeuses chez un patient. Aussi, dans le but de traiter les tendinopathies équines, ces études ont permis d'optimiser le protocole de prélèvement du tissu adipeux chez le cheval ainsi que le protocole d'extraction des cellules souches du tissu adipeux. Cette thèse a finalement permis de développer un kit à usage vétérinaire permettant de traiter les tendinopathies équines. Ce nouveau procédé de thérapie cellulaire a été testé chez des chevaux et s'est avéré très prometteur, permettant la régénération de la structure tendineuse et un retour au travail rapide des chevaux. / Despite the dark side of obesity in the pathogenesis of metabolic diseases, adipose tissue has been shown to be a good therapeutic tool. First, autologous fat grafting, also named lipofilling, has been used for over a century and represents a safe technique for soft tissue filling. However, although the technique has seen marked improvements over time, surgeons are still facing graft resorption that often requires overcorrection of the treated area or other interventions so that the aesthetic result is in line with expectations of the patient. Thus, MICROFILL® process has been developed in order to increase the rate of engraftment by promoting cell survival within the graft. The latter is enhanced by: - sampling and reinjection of small fat lobules in order to reduce ischemia and poor nutrition of the cells- elimination of deleterious elements (anesthetics, inflammatory cytokines) by a non-traumatic protocol involving soft centrifugations and washings. Furthermore, in recent years, adipose tissue has been found to have a greater therapeutic power by hosting mesenchymal stem cells with great potential. These adipose stem cells (ASCs) are present in large quantities and can be easily obtained from a simple liposuction. However, liposuction procedure often involves the use of a local anesthetic and a vasoconstrictor that can harm cells. Our studies have shown that lidocaine, an anesthetic commonly used, exerts cytotoxic effects on adipose stem cells, inhibiting cell proliferation (cell cycle arrest in G0-G1 phase) and inducing necrosis. Nonetheless, appropriate handling of adipose tissue, quite similarly to MICROFILL® protocol, reduces cell death. The deleterious effects of lidocaine appear to be related to the occurrence of cytoplasmic vacuolization whose nature is so far unclear. In addition, lidocaine also induces a process of autophagy, including molecular mechanisms of induction also unknown and whose physiological purpose could be cell survival despite the stress. The findings of these studies lead to some recommendations to follow regarding the use of lidocaine for the extemporaneous reinjection of ASCs in a patient. Also, in order to treat equine tendinopathy, these studies have been used to optimize adipose tissue harvest by liposuction on horses and the protocol of extraction of ASCs.Finally, this thesis has allowed developing a kit for veterinary use to treat equine tendinopathy. This new method of cell therapy has been tested in horses and has shown very promising results for tendon regeneration, knowing that treated horses could rapidly return to work.

Au cours des vingt dernières années, l’anesthésie régionale est devenue, autant en médecine vétérinaire qu’humaine, un outil essentiel à l’élaboration de protocoles analgésiques péri-opératoires. Parmi l’éventail de techniques mises au point en anesthésie canine, le bloc paravertébral du plexus vertébral (PBPB) et sa version modifiée sont d’un grand intérêt pour toute procédure du membre thoracique, dans sa portion proximale. Toutefois, l’essentiel des données publiées à ce jour provient d’études colorimétriques, sans évaluation clinique, et peu d’information est disponible sur les techniques de localisation nerveuse envisageables à ce site. Notre étude visait à décrire une approche échoguidée du PBPB modifié, puis à caractériser ses paramètres pharmacocinétiques et pharmacodynamiques après administration de lidocaïne (LI) ou lidocaïne adrénalinée (LA). Huit chiens ont été inclus dans un protocole prospectif, randomisé, en aveugle et croisé, réparti sur trois périodes. L’impact pharmacodynamique du bloc effectué avec LI ou LA a été évalué régulièrement pour 180 min suivant son exécution. Le traitement à l’adrénaline n’a pas démontré d’impact significatif (P = 0,845) sur la durée du bloc sensitif, tel qu’évalué par un stimulus douloureux mécanique appliqué aux dermatomes ciblés. À l’opposé, l’atteinte proprioceptive évaluée par la démarche a été trouvée prolongée (P = 0,027) et le bloc moteur mesuré par le pic de force verticale (PVF) au trot sur la plaque de force s’est avéré plus marqué (PVF réduit; P = 0,007) sous LA. À l’arrêt comme au trot, le nadir de la courbe PVF-temps a été trouvé retardé (P < 0,005) et la pente ascendante de retour aux valeurs normales adoucie (P = 0,005). Parallèlement aux évaluations cliniques, des échantillons plasmatiques ont été collectés régulièrement afin de quantifier et décrire le devenir pharmacocinétique de la lidocaïne. Parmi les trois élaborés, un modèle bi-compartimental doté d’une double absorption asynchrone d’ordre zéro a finalement été sélectionné et appliqué aux données expérimentales. Sous LA, la Cmax a été trouvée significativement diminuée (P < 0,001), les phases d’absorption prolongées [P < 0,020 (Dur1) et P < 0,001 (Dur2)] et leurs constantes réduites [P = 0,046(k01) et P < 0,001 (k02)], le tout en concordance avec les effets proprioceptifs et moteurs rapportés. Bien que l’extrapolation du dosage soit maintenant théoriquement envisageable à partir du modèle mis en lumière ici, des études supplémentaires sont encore nécessaires afin d’établir un protocole de PBPB d’intérêt clinique. L’analyse sur plaque de force pourrait alors devenir un outil de choix pour évaluer l’efficacité du bloc dans un cadre expérimental. / Over the last decade, regional anaesthesia has become a gold standard for peri-surgical management in veterinary medicine. Among the many techniques developed for analgesia in dogs, the paravertebral brachial plexus block (PBPB) is of great interest when targeting the proximal half of the thoracic limb. Yet, most available data on this technique is based on colorimetric protocols rather than clinical evaluation, and there are very few published results for PBPB execution using nerve location techniques. Through this work, we wished to describe an ultrasound-guided approach of the PBPB and characterize its pharmacokinetic/ pharmacodynamic parameters when executed with either lidocaine alone (LI) or combined to adrenaline (LA). Eight dogs were included in a prospective, randomised, blinded, crossover protocol performed over three distinct periods. Pharmacodynamic impact of LI and LA was compared for 180 minutes after block administration. No significant difference (P = 0.845) was noted between treatments regarding length of the sensitive block, as evaluated regularly through a mechanical painful stimulus applied to selected dermatomes. On the opposite, gait examination showed a longer proprioceptive deficit using LA (P = 0.027). Motor block measured with dynamic force plate analysis showed a lower peak vertical force with LA than LI (P = 0.007). For both dynamic and static evaluations, nadir was clearly delayed (P < 0.005) and the ascending slope back to baseline significantly softened (P = 0.005) in the LA group. Throughout block execution and evaluation, blood samples were collected regularly in order to quantify and describe lidocaine kinetics. Models where developed and compared. A two-compartment model with dual zero-order absorption processes was selected as the best fit for our experimental data. Cmax proved to be significantly reduced with LA (P < 0.001), thus reducing potential toxicity. Absorption phase was prolonged [P < 0.020 (Dur1) and P < 0.001 (Dur2)] and zero-order absorption constant rates lowered [P = 0.046(k01) and P < 0.001 (k02)] following adrenaline addition, in accordance with the previously noted prolonged gait and motor effects. Though dosage extrapolation is now possible using the model developed and tested here, further studies would be needed to establish a PBPB protocol of more clinical interest. Then, force plate analysis could become a key tool for block quality assessment, as both dynamic and static measurements proved to be the reliable ways to collect ground reaction force (GRF) data.