Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l’Université de Montréal / Le présent ouvrage intercepte la réalité de la personne humaine à travers quatre axes comme autant de chapitres à l'histoire des manipulations génétiques toujours en train de s'écrire sous nos yeux. Le premier chapitre s'intitule: Décider des frontières et du cadre rhétorique, il décrit sommairement la procédure médicale des xénogreffes et de la notion de limite dans l'œuvre de Pierre Legendre. Il dispose des questions relatives à l'utilité de la prise en compte de la législation existante en matière de santé mais plus particulièrement de son rapport au Code de Nuremberg. Il fait en outre apparaître l'origine fictive du sujet de droit, et finalement aborde le problème de la mutation de l'identité humaine impliquée par la technique des xénogreffes. Ce premier chapitre décrit en somme le contexte idéologique dans lequel est installée l'imminence d'une expérimentation aussi troublante — au sortir de l'expérience du sang contaminé et de la maladie de Creuzfeld Jacob — et pose la question de sa conformité à un ordre médical purement curatif. Le second chapitre a pour titre: Le corps de la personne corrigé par la force de l'ordre médical. Il aborde les différences existantes entre la conception du corps humain selon que l'on se place d'un point de vue médical ou juridique. Ce chapitre décrit l'influence idéologique sur les juristes même, de la politisation du corps humain en Occident. Il met en lumière le degré de connexité observable entre les velléités cybernétiques de redessiner le corps de la personne humaine par le biais des techniques de xénogreffe. Le troisième chapitre dont le titre est: Assistance théorique à la notion de «personne» en danger, passe en revue le maillage fictif qui tient en état la notion de personne, clef de voûte de tous les systèmes juridiques et le corps humain soumis aux forces de démembrement de l'expérimentation médicale. Il prend acte de la désacralisation du corps humain jusqu'à remettre en cause des notions usuelles comme celle de la dignité ou encore celle d'inviolabilité du corps de la personne, notions encore présentes dans divers codes et textes de législation. Une manière d'établir que le destin des corps dans les sociétés modernes subit la même pression que celle exercée par l'évolution abstraite des monnaies, plus exactement une dématérialisation croissante jusqu'à la dissipation ambiguë des concepts le désignant comme hors-commerce, digne etc. Cependant, un tel désarrimage de la notion de personne, le délestage des corps force à considérer le droit au-delà d'un simple appareil de normalisation (procurant aux techniques un support secrétarial) mais comme lieu unique où doivent se prescrire les limites de la communauté scientifique et de ses intérêts économiques. Il importe de penser comme condition de possibilité de la démocratie, le droit au-dessus de 1' économie. Enfin, le dernier chapitre pose comme une conséquence logique aux élaborations des trois premiers chapitres La nécessité de penser positivement la notion de limite en droit. Ce dernier chapitre clot cet effort de mise en question de la fragilité actuelle du droit en regard des forces de l'ordre médical, du devenir expérimental planétaire de tout le vivant humain. Il rétablit les intuitions de Pierre Legendre dans leur tentative d'établir comme nécessaire le régime juridique de production de la vérité distinct de celui des sciences exactes. Il dénonce la confusion abusive entre la normativité scientifique et la normativité juridique. Ce faisant, cette description s'attache à faire saillir l'insuffisance ou encore le caractère ornemental du dispositif de la bioéthique actuellement en vogue pour masquer l'impuissance (ou l'intérêt) du droit à marquer ou ne pas marquer sa souveraineté. L'autorité du droit ne saurait être fondée par une démonstration scientifique. Elle doit être supposée par l'existence même de l'espace de la délibération démocratique. Ainsi, ce dernier volet de la réflexion s'applique à rappeler la particularité créatrice du discours juridique et surtout la nécessité d'accepter comme infondable, échappant à l'enchâssement logique, l'impératif de l'interdit, le commandement ou encore la prescription juridique. Le régime de protection du sujet humain passe par cette acceptation. La légitimité du droit échappe au processus de légitimation extérieure. Le découpage de la notion fictive de personne est solidaire du degré de souveraineté du dispositif juridique qui l'énonce.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / La rupture de la barrière hémoencéphalique (BHE) ainsi que l’infiltration cellulaire sont des évènements pathophysiologiques caractéristiques de la sclérose en plaques et de son modèle animal, l’encéphalomyélite autoimmune expérimentale (EAE). Cependant, leur relation avec l’évolution de l’EAE est obscure, notamment car les préparations histologiques standards recquièrent le sacrifice des animaux et nous privent d’informations cruciales quant à l’initiation, au développement et à la progression de la maladie. Nous utilisons le modèle EAE chez la lignée de souris lys-GFP ki, chez laquelle les cellules myéloïdes (i.e. neutrophiles et monocytes) expriment eGFP. De l’imagerie intravitale est effectuée à des moments précis, ce qui permet l’étude de l’infiltration cellulaire en plus de l’évaluation de l’intégrité de la barrière hémo-encéphalique (BHE) au cours de la pathologie. Les séances d’imagerie non-terminales offrent un contexte temporel considérable, puisqu’il est possible de suivre le développement de la maladie chez un animal qui a été précédemment imagé. La première étape a donc consisté à établir que la chirurgie et la séance d’imagerie n’avaient aucune influence sur le développement de l’EAE chez les animaux expérimentaux. Les résultats obtenus à l’aide d’imagerie intravitale tendent à démontrer qu’un affaiblissement de la BHE envers les molécules de petite taille (760 Da) est corrélé à l’infiltration de cellules GFP-positive dans la moelle épinière. Il est d’autant plus intéressant de constater que cette invasion cellulaire arrive en même temps que l’apparition des symptômes cliniques chez les animaux atteints d’EAE. Nous avançons l’hypothèse que les neutrophiles sont les cellules myéloïdes responsables de brèches initiales dans la BHE, qui influençent son intégrité aux stades précoces de la maladie. Des expériences de déplétion envers les neutrophiles ont donc été effectuées chez des animaux EAE afin de confirmer notre hypothèse. Les résultats suggèrent que les neutrophiles influencent l’initiation de la maladie et sa sévérité totale, en plus d’être intimement liés à l’état de la BHE tôt dans la pathologie. / Blood-spinal cord barrier (BSCB) disruption and immune cell infiltration are early pathophysiological hallmarks of multiple sclerosis (MS) and its animal model, experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Their relationship with the course of EAE remains unclear, however, notably because histological tissue preparations involve sacrifice and inherently result in the loss of crucial information regarding the initiation or development and progression of the disease. We use the EAE model in the lys-GFP ki mouse strain, in which blood-borne myeloid cells (i.e. neutrophils and monocytes) express eGFP. Intravital two-photon microscopy is performed at selected time points, enabling the investigation of cellular infiltration together with the assessment of the blood- barrier (BBB) integrity over the course of the pathology. Non-terminal imaging sessions offer extensive temporal context as it is possible to follow the development of the disease in an animal which has been previously imaged. One can appreciate the advantage of such a method as it is possible to relate, in the same animal, previous observations with clinical outcome. The first step thus consisted in establishing that the surgery and imaging session did not affect the development of EAE in experimental animals. Results obtained demonstrate that the permeability of the BBB to small molecular tracers (760 Da) correlates with the infiltration of GFP-positive myeloid cells into the spinal cord parenchyma. Interestingly, this cellular invasion is reminiscent of the appearance of clinical symptoms displayed by EAE animals. We put forward the hypothesis that neutrophils are the myeloid cells responsible for initial breaches in the BBB, influencing the latter’s integrity at early stages of the disease. Neutrophil depletion experiments have thus been performed in EAE mice in order to confirm this hypothesis. Results suggest that neutrophils influence the initiation and total severity of the disease, as well as being intimately linked to the status of the BBB early in the pathology.

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Les études qui seront présentées dans le cadre de cette thèse permettent de relever à quel point les atteintes à la santé mentale, en lien avec le travail, sont présentes dans la profession médicale. Qui plus est, cette situation apparaît généralisée, autant en Europe, aux États-Unis, qu’au Canada et au Québec. À cet égard, le rapport du Programme d’aide aux médecins du Québec confirme des difficultés de cet ordre rencontrées chez les médecins québécois, en précisant que le nombre de demandes d’aide ne cesse d’augmenter. Au-delà des aspects individuels, et pour comprendre la souffrance au travail, des recherches récentes révèlent l’importance de prendre en compte le contexte de travail dans lequel s’exerce la médecine de nos jours : des éléments institutionnels et organisationnels, et des éléments liés à la pratique et la culture médicale. Il semble en effet que certains aspects propres au travail médical méritent d’être investigués différemment. Selon nous, les dilemmes éthiques que vivent les médecins au quotidien les placent souvent dans une position délicate et difficile, venant en contradiction avec ce qu’ils sont comme « sujets »; en contradiction également avec leur formation médicale et finalement en contradiction avec le serment auquel ils se sont engagés. Selon notre postulat, ces dilemmes seraient trop souvent présents dans un type de souffrance qualifiée d’éthique. Par le recours à des récits de pratiques de médecins désireux de révéler les sources de cette souffrance, et par l’analyse conceptuelle de la psychodynamique du travail (Dejours, 2008b), il apparaît qu’une compréhension différente puisse mettre en lumière cette réalité douloureuse. La thèse repère trois situations-types qui permettent de visualiser la nature de la souffrance éthique : nous les avons nommées « l’étau qui se resserre », une « bataille perpétuelle » et une « collaboration imposée ». Globalement, les écarts qui se créent entre les exigences provenant des diverses instances qui encadrent la profession médicale, les besoins des patients ainsi que les valeurs (professionnelles et personnelles) des médecins conduisent souvent ces derniers à opter pour des décisions éprouvantes où différentes logiques deviennent difficilement conciliables. La souffrance éthique qui en découle aura alors une incidence significative sur ce qu’ils sont somme sujets et comme professionnels de la santé, bref sur leur identité. / The studies to be presented in this thesis can raise awareness on possible mental health problems, in regard to work, that are related to the medical profession. Moreover, this situation appears to be widespread, as in Europe, the United States, in Canada as in Quebec. In this regard, the report of The Quebec Physician’s Health Program (QPHP) confirmed difficulties of this order encountered in Quebec physicians, stating that the number of requests for assistance is constantly increasing. Beyond the individual aspects, and to understand the suffering at work, recent researches indicate the importance of taking into account the context of work in which medicine is practiced today: institutional and organizational elements, and elements related to medical practice and medical culture. It does seem that certain aspects proper to the medical work deserve to be investigated differently. In our view, the ethical dilemmas faced by physicians every day often place them in a difficult and delicate position, coming in conflict with what they are like in "subject", "self"; also in contradiction with their medical training and ultimately in contradiction with the oath to which they have committed. According to our assumption, these dilemmas would be too often involved in a type of suffering qualified as ethical. By the use of doctors “narratives of practice” willing to reveal the sources of that suffering, and by the conceptual analysis of the psychodynamics of work (Dejours & Deranty, 2010), it appears that a different understanding could shed light on this painful reality. The thesis identifies three typical-situations, which enable to visualize the nature of ethical suffering: we have named "the noose is tightening", a "constant battle" and an "imposed collaboration". Overall, the gaps that develop between the demands from the various organisms that govern the medical profession, the patient needs and the values (professional and personal) of physicians often lead them to opt for challenging decisions where different logics become hardly reconcilable. Ethic suffering arising from such decisions will have a significant incidence on how they are as “subject” and as health professionals, in brief about their identity.

Les nanoparticules de silice mésoporeuses (MSNs) sont utilisées de plus en plus pour des applications d’imagerie médicale et d’élution de médicament. Bien qu’elles ne soient pas encore approuvées pour la clinique, ces produits font actuellement l’objet de plusieurs études précliniques. En particulier, notre groupe de recherche a démontré que les nanoparticules de silice poreuses marquées d’éléments paramagnétiques sont des agents de contraste efficaces en imagerie par résonance magnétique (IRM). La porosité ouverte de ces produits offre des pistes intéressantes pour des applications de livraison de médicament sous imagerie médicale. Ce projet de maîtrise porte plus particulièrement sur la préparation des particules de silice mésoporeuses marquées d’éléments paramagnétiques, en vue d’applications en imagerie cellulaire, et en imagerie vasculaire. Dans un premier temps, la possibilité de marquer des particules de silice au moyen d’un élément paramagnétique (Mn) a été démontrée. Ces produits ont fait l’objet d’une étude de caractérisation physico-chimique, et d’une étude de marquage cellulaire. Il a été démontré que les nanoparticules Mn-MSNs internalisées dans des cellules leucémiques de souris sont visibles en IRM. Or, avant traitement des cellules, tout comme pour la préparation d’une suspension de MSNs pour une injection intravasculaire, il est nécessaire de purifier les nanoparticules de la présence d’ions métalliques potentiellement toxiques (Gd3+, Mn2+, utilisés pour le marquage des nanoparticules et la visibilité en IRM). Afin de faciliter la purification des nanoparticules par une technique rapide, une méthode de chromatographie par exclusion stérique a été développée, optimisée et appliquée à une procédure de marquage de MSNs au moyen d’ions paramagnétiques (Gd3+) et radioactifs (64Cu2+). Le développement de cette technique a été essentiel pour purifier les MSNs, qui ont ensuite été injectées dans des souris, et visualisées en IRM et en tomographie par émission de positons (TEP). Ces études ont permis de mesurer la biodistribution des particules de MSNs sur 48 h. Ce projet a également permis de démontrer que les biodistribution dynamiques sous TEP permettront de mieux comprendre la biodistribution, la rétention aux organes, et l’excrétion des nanoparticules de MSNs développées comme potentiel agent de vectorisation de médicaments. / Mesoporous silica nanoparticles (MSNs) are increasingly used in medical imaging and drug delivery applications. They are still not approved for the clinic; however, these products have been used in several preclinical studies, and are being evaluated for clinical trials. Our group demonstrated that MSNs labeled with paramagnetic elements are efficient as contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI). The open porosity of these products leads to interesting applications for drug delivery under medical imaging. This master’s degree project has focused on the preparation of MSNs labeled with paramagnetic elements, for applications in cellular imaging, and vascular imaging. First, MSNs labeled with paramagnetic element (Mn) were used to label and to visualize cells in MRI. These products were subjected to a physico-chemical characterization study, and a cellular labelling study. It was demonstrated that Mn-MSNs nanoparticles internalized in leukaemia mouse cells are visible using MRI. However, before cells treatment, just like for the preparation of MSNs suspension for intravascular injection, it is necessary to purify nanoparticles from the potentially toxic paramagnetic metal ions (Gd3+, Mn2+). To facilitate and accelerate the purification time, a size exclusion chromatography method was developed, optimized and applied to MSNs labelled with paramagnetic (Gd3+) and radioactive (64Cu2+) ions. The development of this technique was essential to purify MSNs from both Gd3+ and 64Cu2+, which were then injected in mice, and visualized with MRI and positron emission tomography (PET). These studies have made it possible to measure the biodistribution of MSN over 48 h in the mouse model. PET dynamic biodistributions studies allow a better understanding of biodistribution, organ retention, and excretion of MSNs nanoparticles developed as potential drug vectors.

Les infections nosocomiales, causées par des agents pathogènes, peuvent être porteurs de gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs) et engendrer des échecs thérapeutiques. Les données indiquent que le taux d'acquisition des bacilles à Gram négatif producteurs de carbapénémases (BGNPC), comme les Entérobactéries productrices de carbapénémases (EPC) est en augmentation dans certains hôpitaux, bien que des mesures existent pour limiter leur dissémination. Ce projet vise à évaluer la présence de trois gènes associés à la production de carbapénémases (*bla*$_\text{KPC}$, *bla*$_\text{OXA-48}$, *bla*$_\text{NDM}$) dans l'environnement des patients ayant été dépistés positifs pour un ou des BGNPC lors de leur admission. L'échantillonnage a eu lieu dans 26 chambres de patients porteurs, en isolement avec précautions additionnelles, dans 4 hôpitaux du Québec. L'échantillonnage d'air actif a été effectué avec l'échantillonneur SASS® 3100 à un débit de 300 L/min pendant 33 minutes. L'échantillonnage d'air passif de surfaces *no-touch* a été réalisé pour évaluer la déposition sur le long terme de bioaérosols. Les sols et les drains d'éviers ont aussi été échantillonnés pour évaluer les mécanismes de dissémination possibles. Des chambres de patients non-porteurs et des corridors ont également été échantillonnés pour évaluer la dissémination des GRAs. Les gènes de résistance et les bactéries totales ont été quantifiés par PCR quantitative (qPCR). Le projet a révélé que le GRA testé positif chez le patient porteur est fréquemment retrouvé dans sa chambre comme sur les sols (97%), sur des surfaces *no-touch* comme les cadres de porte (52%) et d'autres surfaces *no-touch* variées (42%). Il est cependant moins fréquent dans les drains d'éviers (17%) et dans l'air avec l'échantillonnage actif (4%). Le nombre de copies du GRA testé positif chez le patient porteur dans les échantillons positifs sont exprimées en médianes. Elles étaient plus élevées sur les sols (2.3 x 10⁴ copies/surface) et moins élevées sur les cadres de porte (1.7 x 10² copies/surface). Des gènes associés à la production de carbapénémases ont aussi été retrouvés à l'extérieur des chambres de patients porteurs, mais les valeurs quantifiables sont significativement plus faibles lorsqu'on s'éloigne de ces chambres. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre le rôle de l'air dans la dissémination des GRAs et d'évaluer la contamination environnementale associée aux GRAs qui ne se limitent pas aux chambres de patients en isolement. / Healthcare-Associated Infections (HAIs) are mainly caused by Gram-negative bacteria. These pathogens can carry antibiotic resistance genes (ARGs) and cause treatment ineffectiveness. Data indicate that the rate of acquisition of carbapenemase-producing organisms (CPOs), such as carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE), is increasing in some hospitals, although measures exist to limit their dissemination. This project aims to evaluate the presence of three genes associated with the production of carbapenemases (*bla*$_\text{KPC}$, *bla*$_\text{OXA-48}$, *bla*$_\text{NDM}$) in the environment of patients who screened positive for one or more CPOs upon admission. Sampling took place in 26 rooms of CPO-colonized patients, in isolation with additional precautions, in 4 hospitals in Quebec. Active air sampling was performed with the SASS® 3100 stationary sampler at a flow rate of 300 L/min for 33 minutes. Passive air sampling of *no-touch* surfaces was performed to assess the long-term deposition of bioaerosols. Floors and sink drains were also sampled to assess possible diffusion mechanisms. Non-colonized patient rooms and hallways were also sampled to assess the diffusion of ARGs. ARGs and total bacteria were quantified by quantitative PCR (qPCR). The project revealed that the ARG harbored by CPO-colonized patient is frequently found in their room such as on floors (97%), on *no- touch* surfaces such as door frames (52%) and other various *no-touch* surfaces (42%). However, it is less common in sink drains (17%) and in the air with active sampling (4%). Copy number of the ARG harbored in CPO-colonized patients are expressed as medians. They were higher on floors (2.3 x 10⁴ copies/surface) and lower on door frames (1.7 x 10² copies/surface). Genes associated with carbapenemase production have also been found outside the rooms of CPO-colonized patients, but the quantifiable values are significantly lower when moving away from these rooms. The results obtained in this study allow us to better understand the role of air in the dissemination of ARGs and evaluate the environmental contamination associated with ARGs which are not limited to isolated patient rooms.

Le cancer de la prostate est une maladie très hétérogène dont le développement est principalement médié par l'action du récepteur aux androgènes. Ceci a donc résulté en une émergence de thérapies ciblant spécifiquement la voie du récepteur aux androgènes afin de traiter la maladie. Toutefois, tous les patients traités avec ces stratégies thérapeutiques développeront une résistance à celle-ci par des mécanismes dépendants et indépendants du récepteur aux androgènes. Comme la réponse clinique peut seulement être évaluée trois mois après le début de la thérapie, il est primordial de développer un test permettant de prédire précocement la réponse aux traitements. Ceci permettrait d'orienter, le plus rapidement possible, les patients réfractaires vers des thérapies alternatives. L'objectif principal de cette thèse était donc de développer des outils moléculaires afin d'étudier la réponse thérapeutique et l'impact des différents mécanismes de résistance sur celle-ci. Mes travaux présentés dans le chapitre 1 ont démontré qu'il était possible de suivre dynamiquement par imagerie à bioluminescence la réponse aux traitements de cellules cancéreuses prostatiques en immobilisant les cellules isolées grâce à un biofilm de matrice extracellulaire. Afin de suivre la réponse aux anti-androgènes spécifiquement dans les cellules cancéreuses prostatiques, un premier biosenseur basé sur l'activité de deux promoteurs spécifiques a été développé dans le chapitre 2. Celui-ci intègre l'activité du promoteur PCA3, qui est spécifique au cancer de la prostate, et du promoteur PSEBC, qui est sensible aux androgènes, afin de générer un signal luminescent quantitatif et représentatif de la réponse androgénique. Grâce à ce système, la sensibilité de cellules cancéreuses prostatiques isolée de patients naïfs et résistants aux anti-androgènes a pu être corrélée avec la réponse clinique des patients. L'applicabilité de ce biosenseur est toutefois limitée aux cellules exprimant un récepteur aux androgènes transcriptionnellement actif. Un deuxième système exploitant les capacités de la Cre recombinase à décoder l'activité des promoteurs PCA3 et PSEBC en deux signaux bioluminescents spectralement distincts a donc été développé dans le chapitre 3. Ce deuxième système combine tous les avantages et capacités du premier, tout en permettant la détection de cellule n'ayant pas d'activité androgénique. Celui-ci permet donc de visualiser des mécanismes de résistance complexes qui peuvent être indépendants ou dépendants du récepteur aux androgènes et qui collaborent pour échapper aux effets inhibiteurs des anti-androgènes. Les outils développés peuvent cibler et détecter avec précision les cellules épithéliales de cancer de la prostate ainsi que leur réponse aux thérapies. Les travaux de cette thèse ont ainsi ouvert la voie à de nouvelles techniques et connaissances sur des méthodes de diagnostic et de pronostic pour le cancer de la prostate. Ultimement, cela permettra d'améliorer le choix des traitements disponibles afin d'augmenter la qualité de vie des patients. / Prostate cancer is a very heterogeneous disease and its growth is driven mainly by the androgen receptor transcriptional activity. This has led to the development of androgen deprivation therapy as the main treatment of this disease to prevent its progression. However, almost all patients receiving these therapies will develop resistance through the acquisition of androgen receptor dependent and independent mechanisms. The challenge of prostate cancer management is largely due to drug-refractory sub-populations with in heterogeneous tumors. Only few biomarkers have been validated for clinical use and none of them address complex anti-androgens response heterogeneity. The main objective of this thesis was to develop bioluminescence imaging systems to detect and monitor prostate cancer cells therapeutic response. In chapter 1, we have developed an extracellular matrix biofilm coating method to dynamically follow by bioluminescence imaging heterogenous treatment response of prostate cancer cells. In chapter 2, a first biosensor based on the activity of two specific promoters was developed to monitor antiandrogens response specifically in prostate cancer cells. This system integrates a transcriptional amplification system and the activities of the PCA3 and PSEBC gene promoters as a single output driving the firefly luciferase gene reporter. The PCA3 promoter provides the specificity to PCa cells, while the PSEBC promoter measures AR transcriptional activity. When tested on different cohorts of patients from primary PCa to mCRPC, our method could discriminate the overall response of a patient to antiandrogens. However, the applicability of this biosensor is limited to cells expressing a transcriptionally active androgen receptor. A second system exploiting the capacities of Cre recombinase and decoding PCA3 and PSEBC promoter activity in two spectrally distinct bioluminescent signals was therefore developed in chapter 3. This second system combines all the advantages and capacities of the first system, but also allows the detection of prostate cancer cells with no androgenic activity. This method visualizes complex androgen receptor independent and dependent resistance mechanisms and their interactions together to escape from antiandrogen inhibitory effects. The tools developed in this thesis can specifically target and detect prostate cancer cells and their response to therapies. Thus, they have the potential to play an important role in patients therapeutic management and therefore improve their overall survival.

La sclérose en plaques est une maladie inflammatoire du système nerveux central qui touche beaucoup de jeunes adultes dans le monde entier. Malgré les efforts de recherche, la cause demeure inconnue. Afin de développer de meilleurs traitements et de trouver un remède, les modèles animaux sont utilisés pour identifier des biomarqueurs cellulaires. La caractérisation de ces modèles est essentielle afin de bien transposer les résultats à la maladie humaine et de tester de nouveaux médicaments. Cette thèse est le résultat d'un projet de maîtrise au Centre de recherche de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec (CRIUSMQ) qui visait à étudier la barrière hématoencéphalique en tant que biomarqueur possible chez un modèle animal de la sclérose en plaques. Le chapitre 1 présente les différents thèmes abordés dans ce projet. Les chapitres 2, 3 et 4 se concentrent sur les méthodes choisies, tandis que le chapitre 5 présente les résultats obtenus. / Multiple sclerosis is an inflammatory disease of the central nervous system that affects many young adults worldwide. Despite research efforts, the cause of the disease remains unknown. In order to develop better therapies and ultimately find a cure, animal models are used to identify cellular biomarkers. Characterizing these models is essential in order to properly relate findings to the human disease and test possible medications. This thesis is the result of a three-year Master's project at Centre de recherche de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec (CRIUSMQ) that aimed to study the blood-brain barrier as a possible biomarker of disease pathology in a multiple sclerosis animal model. Chapter 1 introduces the different themes addressed in this project. Chapters 2, 3 and 4 focus on the materials and methods chosen, while chapter 5 presents the results obtained. These findings are discussed in chapter 6.

La maladie de Parkinson (MP) est un trouble progressif qui atteint principalement le fonctionnement moteur, mais est également associé à un ensemble de symptômes non-moteurs notamment les symptômes psychologiques et comportementaux, ainsi que le trouble cognitif léger (TCL) et la démence. Les altérations cognitives ont d’ailleurs un impact majeur sur le fonctionnement et la qualité de vie du patient et de son aidant. Depuis les dernières années, plusieurs chercheurs s’intéressent au TCL dans la MP (MPTCL) puisqu’il est associé à un risque accru de développer une démence avec la progression de la pathologie. À travers le monde, il n’existe aucun traitement pharmacologique permettant de guérir la maladie et de rétablir la cognition dans le MPTCL. Il apparaît donc important d’explorer d’autres avenues thérapeutiques telles que les méthodes d’interventions cognitives qui pourraient engendrer des effets positifs sur le fonctionnement cognitif dans le TCL. L’effet des interventions cognitives sur les symptômes cognitifs de la MP est cependant encore peu connu. Ce mémoire doctoral consiste à effectuer une recension critique et systématique des écrits scientifiques pour évaluer les effets de la stimulation cognitive, de l’entraînement cognitif et de la réadaptation cognitive sur le fonctionnement cognitif chez des patients atteints de la MP cognitivement intacts ou présentant un MP-TCL. Les résultats ont montré un certain bénéfice significatif des interventions cognitives dans plusieurs domaines cognitifs ainsi que sur le plan psychologique, comportemental et fonctionnel bien que plusieurs limites dans les études ne permettent pas de tirer des conclusions robustes. Le Chapitre 1 détaille l’état actuel des connaissances et situe la problématique dans son contexte scientifique. Le Chapitre 2 présente les résultats de la recension systématique quantitative. Enfin, le Chapitre 3 propose des pistes de réflexions en lien avec les résultats obtenus, de même qu’une critique de l’état de la littérature actuelle portant sur le sujet de recherche. Des recommandations pour orienter les recherches futures sont également abordées.

L'étude du système nerveux ne peut se faire sans une étude structurale et fonctionnelle de la centaine de milliards de neurones qui le composent. Avec le développement des marqueurs fluorescents à la fin du 20e siècle, la microscopie optique est devenue le meilleur compromis entre les analyses structurale (haute résolution spatiale) et fonctionnelle (cellules vivantes, haute sélectivité). Il est cependant bien connu, et ce, depuis la fin du 19e siècle, que les microscopes optiques sont limités par la diffraction de la lumière à une résolution de 200 nm environ ; il est donc impossible de discriminer la plupart des sous-structures cellulaires avec ces modalités. Il a fallu attendre les années 1990 pour voir apparaître des techniques d'imagerie optique permettant de « franchir la limite de diffraction » ; les microscopes STED (STimulated Emission Depletion), PALM (PhotoActivated Localization Microscopy) ou STORM (STochastic Optical Reconstruction Microscopy) ont notamment permis d'attendre une résolution de l'ordre de la dizaine de nanomètres. Cependant, la résolution spatiale des techniques d'« hyperrésolution » est souvent obtenue au détriment des autres performances des microscopes : dépendance vis-à-vis des marqueurs fluorescents, résolution temporelle limitée, photodommages, systèmes optiques complexes, . . . L'objectif de nos travaux est donc de proposer des solutions simples et implantables dans des microscopes optiques par balayage laser existants, qui permettraient d'en augmenter la résolution transversale en faisant peu de compromis sur leurs autres caractéristiques techniques. Dans cette thèse, nous proposons d'augmenter la résolution des microscopes optiques par balayage laser en modifiant le patron d'illumination utilisé. Nous avons abordé le problème de deux façons : une approche directe permettant de réduire le volume d'excitation en remplaçant le faisceau gaussien utilisé dans les microscopes conventionnels par le mode transverse magnétique TM01 de polarisation radiale ; et une approche indirecte basée sur deux excitations successives de l'échantillon avec un faisceau gaussien et un faisceau « sombre » ayant un minimum d'intensité au centre. Avec cette dernière approche, entièrement compatible avec les systèmes commerciaux, nous avons augmenté la résolution des microscopes confocaux d'un facteur 2 en faisant pour seul compromis la double excitation de l'échantillon. / The nervous system cannot be analyzed without structural and functional observations of its hundred of billions of neurons. Since the discovery of fluorescent probes, at the end of the 20th century, optical microscopes became the best trade-off between structural (high resolution) and functional (live cells, high selectivity) analysis. However, it is well known, since the end of the 19th century, that the resolution of a focusing light microscope is limited by diffraction to about 200 nm; most of sub-cellular compartments cannot be discriminate with those modalities. We had to wait the end of the 90th, to witness the development of novel microscopy techniques "breaking the diffraction barrier"; STED (STimulated Emission Depletion), PALM (PhotoActivated Localization Microscopy) and STORM (STochastic Optical Reconstruction Microscopy) achieved spatial resolution of about 10 nm. However, most of those "superresolution" techniques are probe dependent (PALM/ STORM), or require high power laser and a complete modification of the microscope (STED). The goal of this thesis is to develop novel, low-power, and retrofittable "superresolution" procedures in laser scanning microscopy without limiting the specifications of conventional modalities (probe dependency, photodommage, simplicity, temporal resolution, . . . ). In this thesis, we propose to increase the resolution of laser scanning microscopes by structuring the illumination. The issue is tackled in two different ways: a direct approach where the excitation volume is reduced by changing the Gaussian beam used in conventional systems into a radially polarized transverse magnetic TM01 beam, and an indirect approach based on two successive illuminations of the sample with a Gaussian beam and a "dark" beam having a minimum of intensity at its center. With the later approach, we doubled the spatial resolution of confocal microscopes while keeping the specifications of the conventional systems except from doubling the temporal resolution.