Les brassinostéroïdes sont des phytostérols découverts relativement récemment. Les études de plusieurs chercheurs ont déjà montré que ces molécules sont de véritable hormones de croissance pour les plantes. Ces stéroïdes possèdent donc un potentiel important en agriculture. Cependant, à notre connaissance, peu d'études sur les brassinostéroïdes n'a été réalisée chez les mammifères. Sachant que plusieurs phytostérols possèdent un potentiel antioxydant, nous avons porté notre attention sur le potentiel neuroprotecteur des brassinostéroïdes. Dans ce travail de recherche, nous avons tenté de déterminer si les brassinostéroïdes sont aptes à contrer le stress oxydatif, un suspect potentiel dans le déclenchement de la maladie de Parkinson. Cependant, ces molécules ne sont pas facilement accessibles dans la nature ou dans le commerce. Peu de brassinostéroïdes sont commerciaux, leur concentration effective dans les plantes est faible et leur extraction à partir de végétaux est laborieuse. C'est ainsi que nous avons opté pour la synthèse de ces molécules. Dans le présent travail, nous présentons la synthèse de la 28-Homocastastérone et de plusieurs précurseurs de brassinostéroïdes. Nous présentons aussi une étude de la réactivité particulière du lien alcénique en position C-22,C-23 de ces molécules. Finalement, nous présentons nos résultats préliminaires sur le potentiel neuroprotecteur des molécules préparées face au MPP+, une toxine reproduisant la neurodégénérescence de la maladie de Parkinson. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Brassinostéroïdes, Neuroprotection, Synthèse asymétrique, Maladie de Parkinson, Chimie des stéroïdes.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre.

La maladie de Parkinson est une effroyable pathologie affectant plus de 130 000 canadiens. C'est la deuxième maladie neurodégénérative, après la maladie d'Alzheimer. Des études récentes montrent que de plus en plus d'indices semblent converger vers le stress oxydant comme un des facteurs responsables des processus complexes de cette neurodégénerescence. Certains antioxydants aptes à combattre ce stress oxydant pourraient s'avérer d'excellents neuroprotecteurs. De nombreuses études sur la capacité antioxydante de plusieurs stéroïdes de plantes et de diverses hormones dans des conditions de stress oxydant ont déjà été réalisées. Cependant, aucune étude de ce genre n'a été réalisée sur les brassinostéroïdes (BRs), des phytostérols présents dans plusieurs végétaux. L'étude du potentiel neuroprotecteur de ces molécules est pourtant fort intéressant car, d'une part, ce sont des stéroïdes de plantes dont certains membres sont déjà reconnus pour posséder l'activité recherchée et, d'autre part, parce qu'il serait possible de les intégrer à un régime alimentaire sain, étant donné qu'on les retrouve dans plusieurs végétaux du Québec. Un problème important se pose toutefois lorsque l'on veut étudier ces molécules, soit la question de leur obtention. L'extraction des brassinostéroïdes à partir de sources végétales est laborieuse et les quantités extraites sont souvent très faibles. Alors, la solution s'avère la synthèse. Au sein du laboratoire du Pr Benoit Daoust, M. Boisvert a été le premier à travailler sur ce projet. Il a réussi à synthétiser une variété de BRs de la famille des 29 carbones et leurs précurseurs. Ces derniers étaient aptes à contrer le stress oxydant causé par le MPP+ (in vitro), une toxine reproduisant la neurodégénérescence caractéristique de la maladie de Parkinson. Ces résultats préliminaires encourageants, nous ont poussés à entreprendre la synthèse d'une plus grande variété de brassinostéroïdes. Nous espérons que la synthèse d'un plus grand nombre de brassinostéroïdes et que l'utilisation de tests biologiques plus poussés nous permettront de déterminer avec certitude si les brassinostéroïdes pourront un jour être utilisés dans la prévention de la maladie de Parkinson. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : brassinostéroïdes, neuroprotection, synthèse asymétrique, maladie de Parkinson, chimie des stéroïdes.

RÉSUMÉ CONTEXTE : L’instabilité posturale dans la maladie de Parkinson (MP) dû aux troubles locomoteurs a été associée à une diminution de la symétrie et de la coordination du patron de marche et à des modifications des stratégies posturales qui permettent normalement d’éviter les chutes. Ceci est une préoccupation majeure autant pour la communauté médicale que pour la communauté scientifique, car les changements dans la stabilité posturale sont associés à un haut taux de risques de chutes. Nous savons que l’activité physique peut aider à réduire la vitesse de progression des symptômes moteurs et augmenter la stabilité posturale chez la population parkinsonienne. Cependant, peu d’études ont étudié l’efficacité d’un programme d’entrainement qui combine une haute intensité d’entrainement avec différent type de tâches de contrôle postural. BUT : Le but de ce protocole est de déterminer l’effet d’un entrainement de boxe de 6 semaines sur la stabilité posturale chez les personnes atteintes de la MP. MÉTHODE : Nous avons analysé la stabilité posturale suite à l’intervention de 6 semaines de boxe, à raison de 2 entrainements de 45 minutes par semaine. Ceci a été quantifié à l’aide de tâches dynamiques de déplacements sur le côté (ML) et antéro-postérieur, des tâches de contrôle postural anticipatoire et réactif compensatoire chez une population atteinte de la MP. Les données cinétiques et cinématiques ont été collectées à l’aide du système de capture de mouvements tridimensionnelle (Vicon, Oxford, UK) et à l’aide de 2 plates formes de force (Kistler, Winterthur, Switzerland). Toutes les variables enregistrées ont été analysées à l’aide de Tests-t appariés de Student et des tests de Wilcoxon afin de comparer la stabilité posturale avant et après le programme d’entrainement de boxe. RÉSULTATS : Nos résultats suggèrent une amélioration de la stabilité posturale suite aux six semaines d’entrainement de boxe. En effet, le pointage du Mini-BESTest pour les tâches de contrôle postural anticipatoire a en moyenne augmenter de 47%. De plus, nous avons remarqué une augmentation significative de l’amplitude de déplacement des CdP pour les tâches de piétinement sur place ML et une diminution significative de la vitesse de déplacement des CdP les taches de piétinement sur place ML et AP. Enfin, notre analyse secondaire démontre qu’un programme de boxe de 6 semaines a permis à tous les participants, de façon générale indépendanment de la latérisation des symptômes, de s’améliorer autant sur leur jambe la plus affectée que la jambe la moins affectée par les symptômes de la MP. Plus spécifiquement, que tous les participants avec une latérisation des symptômes de la MP à droite ce sont amélioré bilatéralement lors de cette même tâche d’éuqilibre et seulement sur la jambe droite pour les participants avec une latérisation des symptômes de la MP à gauche. CONCLUSION : Notre protocole ne permet pas de conclure sur l’effet à long terme de ce programme d’exercice sur la stabilité posturale des ersonnes atteintes de la MP. Cependant, nos résultats démontrent qu’à court terme, l'exercice peut contribuer au maintien de la stabilité posturale chez les personnes atteintes de cette maladie, ce qui pourrait réduire le risque de chute. De plus, notre étude suggère que l'utilisation d'un programme d'exercices de boxe supervisé n’est pas dangereuse pour cette population. En effet, aucun de nos participants ne s’est blessé durant les six semaines d’entrainement.

No description available.

La maladie de Parkinson est caractérisée par une dégénérescence des cellules dopaminergiques, laquelle est soupçonnée d'être, en partie, l'aboutissement de phénomènes d'oxydation. Des traitements véhiculés par des anti-oxydants pourraient donc avoir des effets neuroprotecteurs sur cette population neuronale. Nous avons exploré cette hypothèse par l'intermédiaire de la cystamine - un anti-oxydant aux propriétés neuroprotectrices chez un modèle animal de la maladie de Huntington - chez des souris parkinsoniennes générées par la toxine l-méthyl-4-phényl-l,2,3,6-tétrahydropyridine (MPTP), une molécule qui reproduit la plupart des symptômes parkinsonniens. Nous avons ici soumis des souris âgées de 16 mois à un traitement de 10 ou 50 mg/kg/jour de cystamine commençant 2 jours avant (pré-traitement) ou pendant (traitement) les injections de MPTP et se poursuivant durant 14 jours. Les résultats obtenus ont démontré que le pré-traitement d'une faible dose de cystamine (10 mg/kg) permet de protéger, de façon significative, le système dopaminergique. Ces travaux suggèrent que la cystamine possède des propriétés neuroprotectrices chez un modèle animal de la maladie de Parkinson.

Il existe dans le cerveau un regroupement de structures sous-corticales que l’on nomme ganglions de la base (GB) et qui contrôle de nombreuses fonctionnalités psychomotrices. L’apparition de débalancements neurochimiques dans l’une de ces structures est suffisante pour induire des phénotypes pathologiques extrêmement déstabilisants. L’un des syndromes les plus fréquemment rencontrés est la maladie de Parkinson (MP), une affection des GB dont la principale déterminante neuropathophysiologique implique principalement les neurones dopaminergiques (DA) de la substance noire pars compacta (SNc). La dégénérescence marquée de ces neurones ne peut pourtant pas, à elle seule, expliquer l’ensemble des symptômes dont font montre les patients. L’usage thérapeutique du précurseur de la DA, la L-dopa, ne se montre pas infaillible face aux troubles posturaux caractéristiques de la MP. Récemment, des études anatomiques et électrophysiologiques suggèrent que l’acétylcholine (ACh) pourrait jouer un rôle déterminant dans ce désordre neurologique. Ces travaux mettent l’emphase sur la dégénérescence des neurones ACh du noyau pédonculopontin, une structure du tronc cérébral dont les axones ascendants s’arborisent massivement dans le thalamus, mais aussi dans le noyau sous-thalamique (NST), une composante-clé des GB fortement dérégulée dans la MP. Ces données nous ont orientés vers l’étude de l’innervation ACh du NST en conditions normale et pathologique dans le tissu humain post-mortem. Nous avons eu recours à l’immunohistochimie et à la stéréologie pour obtenir des estimations non-biaisées du nombre de varicosités axonales ACh dans la région d’intérêt. Les résultats obtenus mettent en évidence, et ce pour la première fois, une baisse significative de la neurotransmission ACh dans le NST des sujets MP, une diminution important affectant tous les secteurs du NST. Ces résultats soulignent l’importance de tenir compte de l’impact fonctionnel de l’innervation ACh dans le NST et considérer son implication possible dans les dérèglements de l’activité neuronale du NST qui survient dans la MP. / The basal ganglia (BG) – a set of subcortical structures lying at the basis of the cerebral hemispheres – are known to play a crucial role in the control of psychomotor functions. A single neurochemical imbalance in one of the components of the BG can induce severe motor disabilities that range from hyperkinesia to hypokinesia. One of the most frequently encountered syndromes associated with BG malfunction is Parkinson’s disease (PD). The pathological hallmark of PD, clinically characterized by tremor, bradykinesia and rigidity, is the death of the dopaminergic (DA) neurons of the substantia nigra pars compacta (SNc). However, the marked reduction of the DA neurons does not, by itself, explain the entire symptomatic spectrum experienced by the patients. In fact, the main pharmacological treatment of PD, which is based on the administration of L-dopa, the metabolic precursor of DA, to restore the endogenous DA store, does not alleviate all symptoms of this neurodegenerative disease, postural instabilities being particularly resistant to L-dopa therapy. Recently, numerous anatomical and electrophysiological studies have revealed that acetylcholine (ACh) might also be involved in the pathogenesis of this neurodegenerative disorder. Of particular significance was the report of a loss of the ACh neurons contained in the peduculopontine nucleus, an upper brainstem nucleus that projects massively to the thalamus, but also to the subthalamic nucleus (STN), a key component of the BG that is markedly dysregulated in PD. These findings led us to analyze post-mortem brain tissue collected from normal individuals and PD patients in order to determine quantitatively the strength of the ACh innervation in the STN in normal and pathological conditions. Unbiased estimations of the number of ACh axonal varicosities in the different sectors of the STN were gathered by applying stereological methods to material immunostained for an ACh marker. Our results have provided a first direct evidence for a significant reduction of the ACh neurotransmission in the STN of parkinsonian patients, a decrease that is evident in all regions of the STN. These findings suggest that the ACh input plays an important role in the normal functioning of the STN and that it might even be involved in the induction of the abnormal neuronal activity that characterizes this nucleus in PD.

Ce mémoire de maîtrise explore la relation entre la dose de lévodopa, les niveaux sanguins de vitamine B6 et la polyneuropathie périphérique (PNP) chez les individus traités pour parkinsonisme. En premier lieu, une revue systématique suggère une relation dose-réponse entre la dose de lévodopa et des niveaux réduits de vitamine B6 dans le sang, ainsi qu'une association entre de faibles niveaux de B6 et une PNP plus sévère. De plus, des lacunes dans les connaissances sont identifiées, notamment la paucité de données disponibles au sujet des patients traités par voie orale. Une étude observationnelle est ensuite menée pour combler ces lacunes, confirmant les résultats de la revue systématique. Elle révèle une corrélation entre une dose élevée de lévodopa administrée par voie orale et des niveaux plus bas de vitamine B6, ainsi qu'avec une PNP plus sévère. Ces résultats soulignent l'importance de surveiller régulièrement les niveaux de vitamine B6 et les symptômes de PNP chez les patients recevant des doses élevées de lévodopa, qu'elle soit administrée par gel intestinal ou par voie orale. En conclusion, il est suggéré d'apporter une surveillance clinique accrue et de standardiser les méthodes d'évaluation de la PNP et des niveaux de vitamine B6. À la lumière des résultats de recherche soulignés dans ce mémoire, il est impératif de réaliser des études longitudinales et des essais cliniques afin d'évaluer l'efficacité de la supplémentation en vitamine B6 dans la prévention ou le traitement de la PNP chez les individus traités à la lévodopa. Ces recommandations visent à améliorer la prise en charge clinique et la qualité de vie des patients atteints de parkinsonisme. / This master's thesis explores the relationship between levodopa dose, blood levels of vitamin B6, and peripheral neuropathy (PNP) in individuals treated for parkinsonism. A systematic review suggests a dose-response relationship between levodopa dose and reduced levels of vitamin B6, as well as an association between low levels of B6 and more severe PNP. However, knowledge gaps are identified, including the lack of data on orally treated patients. An observational study is then conducted to address these gaps, confirming the findings of the systematic review. It reveals a correlation between a high dose of orally administered levodopa and lower levels of vitamin B6, as well as with more severe PNP. These results underscore the importance of regularly monitoring vitamin B6 levels and PNP symptoms in patients receiving high doses of levodopa, whether administered via intestinal gel or orally. In conclusion, it is suggested to increase clinical surveillance and standardize methods for assessing PNP and vitamin B6 levels. In light of the research findings highlighted in this thesis, it is imperative to conduct longitudinal studies and clinical trials to evaluate the effectiveness of vitamin B6 supplementation in preventing or treating PNP in patients treated with levodopa. These recommendations aim to improve clinical management and the quality of life of patients with parkinsonism.

Le rôle de la sérotonine (5-hydroxytryptamine, 5-HT) dans la maladie de Parkinson (MP), et dans des complications motrices induites par son traitement pharmacologique appelées dyskinésies induites par la lévodopa (DIL)s n'est pas bien compris. Cette thèse traite principalement de l'implication des récepteurs 5-HT dans la MP et les DILs chez l'homme et chez le singe MPTP, le meilleur modèle animal de la MP, afin de développer de meilleurs traitements pharmacologiques. Ces recherches peuvent être divisées en quatre parties: 1) Evaluation du récepteur 5-HT₂A par autoradiographie avec la [³H] kétansérine chez des singes contrôles, chez des singes lésés avec le MPTP, chez des singes dyskinétiques traités avec la lévodopa et chez des singes nondyskinétiques traités avec la Lévodopa + cabergoline, un agoniste de récepteur D₂ de longue durée d'action, ou avec CI- 1041, un antagoniste glutamatergique des sous-unité NR₁A/₂B de l'acide N-méthyle-Daspartate (NMDA). 2) Évaluation du récepteur 5-HT₁A par autoradiographie avec le radioligand [³H] 8-OH-DPAT chez des singes lésés avec le MPTP, chez des singes dyskinétiques traités avec la lévodopa et chez des singes faiblement dyskinétiques traités avec la Lévodopa + Ro 61-8048, un inhibiteur de la kynurénine hydroxylase. 3) Évaluation des récepteurs 5-HT₁B par autoradiographie avec le radioligand [³H] GR 125743 chez les mêmes groupes d'animaux que ceux utilisés dans la partie 2. 4) Évaluation des axones 5- HT et de leurs varicosités visualisées par immunohistochimie avec un anticorps dirigé contre le transporteur de 5-HT (SERT) dans le noyau sous-thalamique (NST) chez des patients parkinsoniens et leurs contrôles afin de caractériser l'altération de la distribution régionale de l'innervation 5-HT de cette composante clé des ganglions de la base chez les patients parkinsoniens. Nos résultats ont démontré que le traitement à la Lévodopa augmente la liaison spécifique du récepteur 5-HT₂A dans le noyau caudé et le gyrus antérieur du cortex cingulaire (AcgG), la liaison spécifique du récepteur 5-HT₁A dans le cortex et l'hippocampe et la liaison spécifique du récepteurs 5-HT₁B dans la substance noire pars reticulata, le noyau caudé, le putamen antérieur et le globus pallidus tandis que cette augmentation n'est pas présente chez des singes nondyskinétiques traités à la lévodopa et à la cabergoline ou avec CI-1041 ou avec Ro 61-8048. Une diminution de la liaison spécifique du récepteur 5-HT₁A dans le cortex frontal et une augmentation la liaison spécifique du récepteur 5-HT₁B dans la substance noire pars reticulata chez des singes 11 MPTP ont été observées par rapport aux contrôles. Par ailleurs, une diminution du nombre de varicosités SERT + a été observée dans le NST chez les patients parkinsoniens par rapport aux contrôles et dans le NST chez le patient dyskinétique par rapport à un patient nondyskinétique. Dans l'ensemble, ces résultats fournissent la première description détaillée de l'altération du système sérotoninergique associée à la MP et à la prévention des DILs chez les primates humains et non-humains, en soutenant fortement son implication dans la MP et les DILs.

La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative invalidante pour laquelle le diagnostic ne peut être donné qu’une fois la dégénérescence neuronale bien entamée, rendant impérative la découverte d’un biomarqueur ; un outil biologique permettant de prédire l’apparition de la pathologie ou d’évaluer sa progression. Mon projet de maîtrise visait donc l’étude des vésicules extracellulaires (VE) issues du sang comme test diagnostique ou comme marqueur de la progression de la MP. La quantification des VE effectuée par cytométrie de flux à haute sensibilité a révélé une augmentation spécifique des VE dérivées d’érythrocytes (VEE) chez les parkinsoniens comparés à leurs contrôles, ainsi qu’une forte corrélation avec la progression de la maladie. L’analyse quantitative de l’alphasynucléine (α-Syn), principale protéine impliquée dans la pathologie de la maladie, a montré un niveau similaire entre les individus. Cependant, l’analyse protéomique des VEE a révélé une modulation de certaines protéines entre les patients et les donneurs sains. Nos résultats suggèrent que les VEE pourraient conduire au développement d’un marqueur pour suivre l’évolution de la maladie ainsi que l’effet de nouvelles thérapies. / 341812 Parkinson’s disease (PD) is a debilitating neurodegenerative disease for which the diagnosis can only be confirmed once the degeneration state is very advanced, making imperative the discovery of a biomarker: a biological tool to predict the onset of pathology or its progression. My master’s project was designed to study extracellular vesicles (EV) from the blood in order to discover if they could be used as a diagnostic test or as a marker of disease progression. Quantification of EV performed by high-sensitivity flow cytometry demonstrated an increase in PD patients compared to their controls and a strong correlation with the progression of the disease only in EV derived from erythrocytes (EEV). Quantitative analysis of α-Syn, the main protein involved into PD pathogenesis, showed a similar level between individuals. However, analysis of the EEV proteome reveals a modulation of some proteins between patients and healthy donors. Our results suggest that EEV have the potential to lead to the development of a marker abled to track disease course as well as measuring the effect of new therapies.