Chorea Acanthocytosis (ChAc) is an autosomal recessive inherited disease caused by loss- of-function mutation in the VPS13A gene which encodes CHOREIN protein. This study used induced pluripotent stem cells (iPSCs) as well as neural progenitor cells (NPCs) to generate medium spiny neurons (MSN) as well as midbrain dopaminergic neurons (mDAN). The first objective of this thesis was to generate and characterize a stem cell based disease model of ChAc. The second objective was to establish two different differentiation protocols that yield different neuronal sub types that are affected in ChAc, and compare whether they harbor similar phenotypes and whether the faster protocol can be used to model the disease accurately. The generated iPSCs were characterized using AP staining as an early marker for reprogramming, qPCR for analysis of residual expression of exogenous transcription factors, immunocytochemistry (ICC) for staining of pluripotency markers as well as markers for mesoderm, ectoderm and endoderm formation upon three germ layer formation. Karyotyping was conducted to exclude aberrant clones. Western blot using CHOREIN antibody revealed that the cell lines retained their disease identity. There were no differences observed between wild type and ChAc lines in stem cell and neuron populations in either protocol. qPCR analysis, investigating the expression of previously described markers for characterization, revealed no significant clustering between wild type and ChAc lines in either protocol. A disturbed ratio of globular and filamentous actin is causative for the aberrant shape of ChAc erythrocytes. Investigation of the ratio in mature neurons revealed a significant reduction of this ratio in MSN but no difference in mDAN cultures. When the ratio of cytosolic and filamentous tubulin and the acetylation of tubulin were investigated, no differences were found between wild type and ChAc lines. Mature neurons of both differentiation protocols were subjected to treatment with the proteotoxic stress inducer L-canavanine and the unfolded protein response (UPR) inducer tunicamycin. Survival was analyzed with the PrestoBlue assay as well as lactate dehydroxylase (LDH) release assay. Both cultures of mature neurons showed an increased susceptibility to the respective drugs. Furthermore the data suggests that MSN cultures are more vulnerable against proteotoxic stress (L-canavanine). Kinetics of tunicamycin poisoning were not different within MSN cultures but indicated a late cell death of ChAc lines under mDAN differentiation conditions. DNA damage plays a major role in the progression of neurodegenerative diseases. The amount of double strand breaks (DSB) was assessed in mature cultures of MSN and mDAN differentiations. There was no difference in basal level of DSB. When etoposide was applied to induce DNA damage, increased susceptibility of ChAc lines was observed. Albeit significant, the effect size was very small. Seahorse was used to characterize energy metabolism. Glycolysis was not impaired in ChAc lines in either protocol. Furthermore, MSN differentiation showed no difference in any parameter related to oxidative phosphorylation, while under mDAN conditions, coupling efficiency and spare respiratory capacity was increased for ChAc lines. The non-respiratory oxygen consumption was increased in ChAc lines in MSN cultures but decreased in mDAN cultures. The yeast homolog of VPS13A interacts with vesicle and mitochondrial membranes. Therefore, this study focuses on vesicle and mitochondria homeostasis. Live cell imaging of mature neurons of MSN differentiations revealed a decreased amount and reduced motility of mitochondria. Even though mitochondria were normally shaped their size was reduced. mDAN differentiations harbored a reduced amount and shortened mitochondria. These mitochondria, however, showed an increased motility. When analyzing aligned mature neurons in microfluidic chambers (MFCs), a strong phenotype was already observed in proximal regions, which resembled the distal parts of the channels. Hence, the dysregulation, that occurs distal in healthy controls, happens closer to the soma in diseased cells. The mitochondria potential marker JC-1 showed a hyperpolarization of mitochondria in MSN culture and a depolarization in mDAN cultures. When investigated in MFCs of mDAN cultures, there was a significant increase in potential observed at the distal position of ChAc lines, while wild type cultures showed no difference. Experiments conducted on the lysosomal compartments showed a decrease in proximal parts of ChAc MSN cultures when compared to wild type. Their shape was altered as well. mDAN cultures featured no significant morphological changes. Trafficking analysis revealed an increase in motility in MSN cultures but a decrease in mDAN cultures. When lysosomes were analyzed in MFCs only mDAN cultures showed an increase in retrograde transport. In order to investigate whether the in vitro phenotypes of Huntington (Htt) and ChAc are similar, some of the previous experiments were conducted in MSN differentiations of one Htt line. Cells from Htt behaved similar to ChAc lines when DNA damage response was investigated. Analysis of mitochondrial parameters showed no difference as well. However, the non-respiratory oxygen consumption was not increased and resembled wild type. When Htt neurons were investigated during live cell imaging, shortened mitochondria were found. Their number was not reduced significantly. However, a trend for reduction was observed. Mitochondria of Htt cells were more motile than ChAc or wild type lines. Mitochondrial potential was increased in Htt and comparable to ChAc. Lysosomal count showed a reduction and the area of Htt lysosomes was significantly smaller than wild type or ChAc. Lysosomes of Htt cells were more motile than their wild type or ChAc counterparts.:List of abbreviations Introduction 1. Neurodegenerative diseases 1.1. Chorea-acanthocytosis – a clinical overview 1.2. Chorea-Acanthocytosis – genetic considerations 2. Disease modelling 2.1. Human disease models 2.2. Induced pluripotent stem cells 2.3. Multipotent neuronal progenitor cells 3. Objectives of this thesis Materials & Methods 1. Cell culture procedures 1.1. Coating 1.2. Matrigel 1.3. PLO/laminin 1.4. Gelatin coating 1.5. Mouse embryonic fibroblast isolation 1.6. Generation of feeder cells 1.7. Human fibroblast culture 1.8. Reprogramming 1.9. iPSC culture 1.10. Culture of small molecule neuronal precursor cells (smNPC) 1.11. MSN differentiation 1.12. mDAN differentiation 2. Nucleic acid biochemistry 2.1. mRNA isolation 2.2. cDNA generation 2.3. Polymerase chain reaction (PCR) 2.4. Agarose gel electrophoresis 3. Cell survival analysis 3.1. PrestoBlue cell viability assay 3.2. Cytotoxicity detection kit: 3.3. DNA damage analysis 4. Metabolic characterization 5. Protein biochemistry 5.1. Alkaline phosphatase staining 5.2. Preparation of immunocytochemistry samples 5.3. Isolation of globular and filamentous actin 5.4. Whole cell protein Isolation 5.5. Cytosolic protein isolation 5.6. Protein concentration measurement 5.7. Western blot 6. Live cell imaging 7. Statistics Results 1. Generation of induced pluripotent stem cells 1.1. Silencing of exogenous transcription factors 1.2. Karyotyping of iPSC clones 1.3. Evaluation of pluripotency 1.4. Alkaline phosphatase staining 1.5. Staining of pluripotency markers 1.6. Three germ layer formation 1.7. Confirmation of ChAc phenotype by CHOREIN western blot 2. Characterization of differentiation potential 2.1. Differentiation efficiency 2.2. Characterization by qPCR 2.3. Ratio of polymerized and unpolymerized cytoskeleton proteins 2.4. Cell survival upon stress induction 2.5. DNA damage in mature neurons 2.6. Characterization of metabolism 3. Live cell imaging 3.1. Mitochondrial dynamics 3.1.1. Morphological analysis 3.1.1.1. Undirected neurons (96 well plate format) 3.1.1.2. Microfluidic chambers 3.1.2. Trafficking analysis 3.1.2.1. 96 well 3.1.2.2. Microfluidic chambers 3.1.3. JC-1 3.1.3.1. 96 well 3.1.3.2. Microfluidic chambers 3.2. Lysosomal dynamics 3.2.1. Morphological analysis 3.2.1.1. 96 well 3.2.1.2. Microfluidic chambers 3.2.2. Trafficking 3.2.2.1. 96 well 3.2.2.2. Microfluidic chambers 4. Comparison with Huntington’s disease 4.1. DNA damage 4.2. Characterization of metabolism 4.3. Live cell imaging 4.3.1. Mitochondria 4.3.1.1. Morphological analysis 4.3.1.2. Trafficking 4.3.1.3. JC-1 4.3.2. Lysosomes 4.3.2.1. Morphological analysis 4.3.2.2. Trafficking Discussion 1. Characterization of ChAc lines 1.1. ChAc stem cell lines show no impaired differentiation potential 1.2. Neurons from MSN differentiation have an altered G/F actin ratio 1.3. Mature neurons from ChAc lines are susceptible to UPR, proteotoxicity and DNA damage 1.4. ChAc neurons are not susceptible to DNA damage 1.5. Energy dynamics in ChAc and Huntington lines feature a shift to glycolysis 2. Live cell imaging of ChAc lines 2.1. Video analysis is reproducible and sensitive 2.2. ChAc lines have altered mitochondria shape and trafficking 2.3. Treatments are not selective on ChAc lines mitochondria 2.4. Mitochondrial potential is altered in ChAc lines 2.5. ChAc lysosomes feature normal morphology but altered trafficking 2.6. Lysosomes of MSN cultures respond poorly to treatments 3. MSN and mDAN differentiation highlight different aspects of the disease References List of figures List of tables Acknowledgments Appendix

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Les fumeurs consomment des cigarettes de façon intermittente, inhalant chaque cigarette par intermittence, et consommant aussi des cigarettes par intermittence durant la journée. Toutefois, les modèles animaux utilisés pour étudier les effets de la nicotine impliquent un accès continu à la nicotine durant chaque session d’auto-administration. Ici, nous avons donné à des rats un accès intermittent versus continu à la nicotine durant des sessions d’auto-administration. Nous avons ensuite comparé les groupes sur des comportements de consommation caractéristiques de la toxicomanie. Des rats mâles se sont auto-administrés de la nicotine (0.015 ou 0.03 mg/kg/infusion) durant 14 sessions (7h/session). Un groupe avait un accès continu à la nicotine durant chaque session (Long Access, LgA). L’autre groupe avait un accès intermittent (IntA; 12 minutes d’accès à la nicotine par heure). Nous avions donc 4 groupes; LgA-0.015, LgA-0.03, IntA-0.015 et IntA-0.03. Nous avons mesuré la consommation de nicotine et la motivation à consommer différentes doses de nicotine (0.0075, 0.015, 0.03, 0.06mg/kg/infusion), tel que mesuré par l’auto-administration de nicotine sous un horaire de ratio progressif. Après ~15–38 jours d’abstinence, nous avons aussi mesuré la rechute à la consommation induite par une réexposition soit à des stimuli distincts associés à la nicotine, soit à la nicotine elle-même (0.075, 0.15, 0.3 mg/kg, sous-cutané) ou du salin par injection sous-cutanée. Durant les 14 sessions d’auto-administration, les rats LgA-0.03 ont consommé le plus de nicotine. Cependant, après ces 14 sessions, les groupes IntA ont démontré autant de motivation à obtenir la nicotine que les groupes LgA. Les deux groupes avaient aussi une vulnérabilité équivalente à la rechute après la période d’abstinence. L’auto-administration de nicotine par intermittence chez le rat est davantage analogue au mode de consommation de la drogue chez l’humain. De plus, les rats consommant de la nicotine par intermittence prennent nettement moins de drogue que les rats consommant en continu, mais les deux procédures sont tout aussi efficaces pour produire des signes d’addiction à la nicotine. Ceci a des implications pour le raffinement des modèles animaux utilisés dans l’étude des changements neurobiologiques, psychologiques et comportementaux impliqués dans le tabagisme. / Although cigarette smokers consume nicotine and other tobacco products found in cigarettes intermittently throughout each day, procedures to study nicotine effects in laboratory animals involve continuous nicotine access during self-administration sessions. Here, we compared the effects of intermittent versus continuous nicotine self-administration on behavioural features relevant to drug addiction, using an animal model. Four groups of male rats self-administered different doses of nicotine (i.e., 0.015 or 0.03 mg/kg/infusion) during 14 sessions (7 h/session) either as continuous nicotine access (Long Access, or LgA) or intermittent access (IntA; 12 minutes of access to nicotine per hour). We assessed group differences in nicotine intake, as well as nicotine seeking under a progressive ratio schedule of reinforcement (a measure of incentive motivation for drugs). Following nicotine withdrawal, we also measured the susceptibility to cue (withdrawal days 15-30) as well as nicotine-primed (0.075–0.15–3 mg/kg, subcutaneous; withdrawal days 30–38) reinstatement of nicotine-seeking behaviour (measures of relapse). LgA-0.03 rats consumed the most nicotine across the 14 self-administration sessions; however, despite taking much less nicotine than LgA groups, IntA groups showed similar levels of responding for nicotine under a progressive ratio schedule. After nicotine withdrawal, all groups also showed equivalent levels of cue and nicotine induced reinstatement behaviour. IntA nicotine self-administration results in much less drug intake than LgA self-administration, yet the two procedures are equally effective in producing behavioural signs relevant to tobacco addiction. Also, IntA nicotine self-administration serves as a better model of the intermittency of cigarette smoking in humans. Our findings have important implications for preclinical studies investigating the behavioural, psychological, and neurobiological processes involved in tobacco addiction.

La rétraction des dendrites de cellules ganglionnaires de la rétine (CGR) est parmi les changements pathologiques qui conduisent à des déficits fonctionnels lors du glaucome. Récemment, on a montré que l’administration de l’insuline promeut une importante régénération des dendrites des cellules ganglionnaires de la rétine et rétablie les synapses. On se basant sur ces données, on a posé les questions suivantes: 1) Est ce que la réduction de la pression intraoculaire (PIO) élevée est suffisante pour promouvoir la régénération des dendrites en absence d’apport exogène de l’insuline? 2) Quels sont les mécanismes moléculaires en aval de l’insuline qui permettent la régénération des dendrites des CGR lors du glaucome? Les souris transgéniques Thy1-YFP, qui permettent la visualisation des dendrites des CGR, ont reçu une injection intra-camérale de microbilles magnétiques pour induire l’hypertension oculaire. Des gouttes journalières du brinzolamide ont été administrées pour réduire la PIO. Les CGR ont été imagés à l’aide du microscope confocal et les dendrites ont été reconstruites en 3D grâce au logiciel Imaris. Pour l’analyse des mécanismes moléculaires, les CGR ont été isolées grâce à la technique de cytométrie FACS, à partir des rétines traitées à l’insuline et au véhicule suivi par un séquençage d’ARN (ARNseq). Le brinzolamide réduit de façon effective la PIO, cependant cette réduction ne permet pas la régénération des dendrites des CGR. Le séquençage de l’ARN des rétines glaucomateuses et des rétines contrôles a aidé à identifier des voies de signalisation candidates pour participer à la régénération des dendrites des CGR incluant mTOR, Notch, glycolyse, métabolisme des acides gras, réparations d’ADN et myc-cibles. Ces données nous ont conduit à retirer les conclusions suivantes: 1) La réduction de la PIO n’est pas suffisant pour promouvoir la régénération IV des dendrites des CGR, suggérant que l’insuline endogène ne remplit pas le rôle de l’insuline exogène. 2) De nombreuses voies moléculaires sont activées pour mener l'effet régénérateur de l’insuline sur les dendrites des CGR. Ces résultats supportent le rôle de l’administration de l’insuline pour restaurer les connections et le fonctionnement de la rétine et identifient des gènes qui pourraient être de nouvelles cibles pour traiter le glaucome. / Glaucoma is the leading cause of irreversible blindness worldwide. High intraocular pressure (IOP) is the most important risk factor to develop the disease. The retraction of retinal ganglion cell (RGC) dendrites is one of the earliest pathological changes leading to substantial functional deficits. We recently demonstrated that insulin, administered after arbor retraction, promoted remarkable RGC dendrite and synapse regeneration. Here, we asked the following questions: 1) is insulin effective at promoting RGC dendrite regeneration in experimental glaucoma? 2) is reduction of IOP sufficient to promote dendrite regeneration in the absence of exogenous insulin? 3) what are the signaling components downstream of insulin that stimulate RGC dendrite regeneration in glaucoma? Thy1-YFP mice, which allow visualization of RGC dendritic arbors, received an intracameral injection of magnetic microbeads to induce ocular hypertension. RGC dendrites were imaged by confocal microscopy and arbors were 3D reconstructed. Total RGC dendritic length and complexity increased in glaucomatous eyes treated with insulin to values similar to those found in intact non-injured controls, but not in eyes treated with brinzolamide, to lower IOP, or vehicle. RGCs were isolated by Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS) from insulin- or vehicle-treated glaucomatous retinas as well as shamoperated controls, followed by RNA sequencing analysis (RNA-seq). Our data show a global decrease in transcriptional efficiency in glaucomatous retinas. In addition, we identified a number of key regulatory pathways potentially implicated in insulin-induced RGC dendrite regeneration including: the mammalian target of rapamycin (mTOR), glycolysis, fatty acid metabolism, DNA repair, and myc-targets. These data allow us to draw the following conclusions: 1) insulin promotes robust RGC dendrite regeneration in glaucoma, 2) IOP reduction alone is not sufficient to promote dendritic regrowth, and 3) multiple molecular pathways are activated during insulin-mediated regeneration. These findings support a critical role for insulin administration to restore RGC dendritic structure, and identify differential gene expression that might reveal novel therapeutic targets for glaucoma.

La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative déterminée par deux caractéristiques : les plaques extracellulaires composées d’amyloïde-β et l’accumulation intracellulaire de tau hyperphosphorylée, appelée enchevêtrements neurofibrillaires. Malgré le nombre important d’études, la nature de la toxicité des espèces tau hyperphosphorylée et hypophosphorylée reste mal connue. Notre projet de recherche vise à caractériser quel état de phosphorylation de la tau contribue le plus à la toxicité neuronale ainsi que d’identifier les mécanismes sous-jacents. Pour répondre à ces objectifs, nous avons généré des modèles transgéniques de C. elegans exprimant soit une tau hyperphosphorylée humaine (12 glutamates pour mimer l’hyperphosphorylation de la tau trouvée chez des patients Alzheimer), une tau sauvage, ou une tau hypophosphorylée (12 alanines pour mimer l’hypophosphorylation), dans les motoneurones GABAergiques. Ensuite, pour caractériser nos modèles, nous avons mesuré leur comportement principalement avec des tests de locomotion en utilisant le logiciel WormLab. Nos résultats ont montré que la tau phosphorylée est l’espèce la plus toxique car la souche hyperP a montré une perturbation du système locomoteur se traduisant par une neurodégénérescence ainsi que des problèmes développementaux (longueur des vers). Puis nous avons testé certains médicaments utilisés dans des modèles de tauopathies, afin d’identifier des voies biologiques impliquées dans la toxicité de la tau hyperphosphorylée. Pour conclure, nos modèles vont être des outils utiles pour identifier des modificateurs génétiques et pharmacologiques dans la toxicité de la tau. / Alzheimer’s disease (AD) is a neurodegenerative disorder characterized by two hallmarks: extracellular plaques composed of amyloid-β (Aβ) deposits and intraneuronal accumulation of hyper and abnormal phosphorylated tau, also called neurofibrillary tangles (NFT). Despite many decades of research, the nature hypophosphorylated or hyperphosphorylated Tau toxicity remains ill understood. Our research project aims to characterize which state of Tau phosphorylation contributes to neuronal toxicity and identify the underlying mechanisms. To assess these objectives, we generated transgenic C. elegans models expressing either a human hyperphosphorylated tau (incorporation of 12 glutamate residues to mimic Tau hyperphosphorylation found in AD’s patients) human wild type Tau, or a human hypophosphorylated tau (incorporation of 12 alanine residues to mimic Tau hypophosphorylation) in the GABAergic motoneurons. Then, to characterize our models, we measured their behavior mainly with locomotion’s test using WormLab software. Our results showed that hyperphosphorylation of tau is the most toxic species for our models because hyperP strain showed an impair in the locomotor system translating into neurodegeneration, as well as developmental problems such as worm length. Then we tested some drugs used in taupathies C. elegans models to see if we could identify some biological pathways implicated in the toxicity. To conclude, our models may be a useful tool to identify genetic and pharmacological modifiers of tau toxicity.

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Contexte : L’insomnie chronique affecte un nombre important de personnes âgées; environ 34 % de ces derniers se plaignent d’une difficulté persistante à s’endormir. Beaucoup d’aînés se tournent vers la prise d’hypnotiques pour traiter leur insomnie. Plus précisément, vers une certaine classe d’hypnotiques qu’on nomme les benzodiazépines (BZD). Or, la prise de benzodiazépines est associée à plusieurs impacts négatifs sur la santé chez les personnes âgées (fracture de la hanche, mortalité, cancers et déclin cognitif). Par ailleurs, la thérapie cognitivo-comportementale pour insomnie (TCCI) est considérée comme un traitement de première ligne pour le trouble d’insomnie. De plus, elle améliore plusieurs variables de sommeil (latence d’endormissement, durée totale de sommeil, durée d’éveil et efficacité de sommeil). Objectif : L’objectif de cette étude pilote a pour but d’évaluer l’effet de la TCCI sur le sommeil au cours d’un sevrage structuré de benzodiazépines chez des participants âgés de 60 ans et plus. Méthodes : Trente-six (36) participants dont vingt-quatre (24) femmes et douze (12) hommes d’une moyenne d’âge de 69,5 ans (60-90 ans) souffrant d’insomnie chronique et prenant des BZD sur une durée moyenne de 15 ans (1-44 ans) ont effectué une évaluation de leur sommeil approfondie à travers des agendas de sommeil, des actigraphies et des enregistrements polysomnographiques, avant d’être répartis aléatoirement en deux groupes : le groupe thérapie (n = 19) avec un programme de sevrage sur seize semaines associé à huit sessions de TCCI, et un groupe témoin (n = 17) avec un programme de sevrage associé à la remise d’une brochure explicative des étapes d’un sevrage structuré. Les mêmes évaluations de sommeil ont été répétées à l’issue du sevrage des deux groupes. Des ANCOVAs à mesures répétées et des tests de χ2 de Pearson ont évalué l’effet de l’intervention thérapeutique sur les variables de sommeil et le succès de sevrage. 4 Résultats et conclusion : 65 % de la totalité des participants sont arrivés à une cessation complète de leurs BZD (73,68 % des participants du groupe thérapie et 56,25 % du groupe témoin). Selon les valeurs obtenues sur les agendas de sommeil, le groupe thérapie s’est amélioré davantage que le groupe témoin par la réduction de la latence d’endormissement (F = 6,15, ddl = 1, p = 0,02), de la durée d’éveil (F = 10,96, ddl = 1, p < 0,001) et l’augmentation de l’efficacité de sommeil (F = 4,84, ddl = 1, p = 0,03). De surcroît, le groupe thérapie montre une tendance vers une amélioration au niveau de la qualité de sommeil, tel que défini par le questionnaire d’IQSP1 (F = 3,46, ddl = 1, p = 0,06). Ces résultats préliminaires suggèrent un effet bénéfique de la TCCI sur le sommeil, dans le cadre d’un sevrage de benzodiazépines. / Background: Chronic insomnia affects a significant number of the elderly population, with approximately 34% of older adults complaining of persistent difficulty falling asleep. Many of these older adults choose to use hypnotics to treat their insomnia. To be more specific, they tend to use a certain class of hypnotics called benzodiazepines (BZD). However, benzodiazepine use is correlated with several negative health impacts in the elderly (hip fracture, increased risk of mortality, cancer and cognitive decline). In addition, Cognitive behavioral therapy for insomnia (CBTI) is considered the gold standard and the first-line treatment for primary insomnia disorder. In addition, CBTI improves several sleep variables (sleep latency, total sleep time, waking duration and sleep efficiency). Objective: The objective of this pilot study is to evaluate the effect of CBTI on sleep during a structured benzodiazepine withdrawal in participants who are 60 years of age and older. Methods: Thirty-six (36) participants, twenty-four (24) of whom are female and twelve (12) of whom are male with a mean age of 69.5 years (60-90 years) with chronic insomnia and taking BZDs over an average time of 15 years (1-44 years) completed a comprehensive sleep assessment through sleep diaries, actigraphy, and polysomnographic recordings, before being randomly divided into two groups: the therapy group (n = 19) with a 16-week weaning program associated with eight CBTI sessions, and a control group (n = 17) with a weaning program associated with providing an explanatory brochure of the steps of structured weaning. The same sleep assessments were repeated after weaning of both groups. Repeated measures ANCOVAs and Pearson’s χ2 tests evaluated the effect of therapeutic intervention on sleep variables and withdrawal success. 6 Results and conclusion: 65% of all participants reached a complete cessation of their BZDs (73.68% of participants in the therapy group and 56.25% of the control group). According to the values obtained from sleep diaries, the therapy group improved more than the control group in terms of a reduction in the sleep onset latency (F = 6.15, df = 1, p = 0.02), wake after sleep onset (WASO) (F = 10.96, df = 1, p < 0.001) and an increase in the sleep efficiency (F = 4.84, df = 1, p = 0.03). In addition, the therapy group shows a trend toward improvement in sleep quality, as reported by the questionnaire of PSQI2 (F = 3.46, df = 1, p = 0.06). These preliminary results suggest a beneficial effect of CBTI on sleep as part of a program of structured withdrawal from benzodiazepines.

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Les connections synaptiques entre les cellules nerveuses (appelées synapses) sont essentielles à l’établissement de l’architecture du système nerveux. La modification de ces synapses est un des mécanismes par lequel l’apprentissage et la mémoire fonctionnent. On sait depuis plusieurs années déjà que la consommation de cannabis exerce une profonde influence sur l’apprentissage et la mémoire, et que sa consommation chez la femme durant la grossesse ou l’allaitement peut causer des déficits cognitifs chez l’enfant qui perdureront à l’âge adulte. Pour le moment, on ne sait toujours pas si ces effets sont médiés par les récepteurs aux cannabinoïdes classiques (CB1 et CB2) ou par d’autres récepteurs tel le GPR55. Des études récentes du laboratoire du Pr. Bouchard ont démontré un rôle important du système endocannabinoïde dans le développement du système nerveux notamment par la présence du récepteur GPR55 et son implication dans la modulation du guidage et de la croissance des axones durant les périodes foetale et périnatale. Comme certaines molécules et mécanismes cellulaires impliqués dans ces processus peuvent aussi jouer un rôle dans la formation de synapses (synaptogenèse), l’objectif de la présente étude est de déterminer la contribution du GPR55 dans la formation de contacts synaptiques. À partir de cortex d’embryons de souris, nous avons cultivé puis traité des neurones corticaux soit avec un agoniste sélectif de GPR55 (O-1602) ou son antagoniste sélectif (ML-193), soit avec un phytocannabinoïde (cannabidiol) pendant 24 heures au 9e jour in vitro. En immunocytochimie, les neurones traités avec le ML-193 ont démontré une réduction significative du nombre de contacts synaptiques et une augmentation significative avec l’O-1602 et le cannabidiol. Ces changements anatomiques sont corrélés avec des modifications de l’expression des protéines synaptiques GluR1 et synaptophysine au niveau du cortex. En plus de fournir d’importantes informations sur le développement du système nerveux, les résultats de cette étude contribuent à l’amélioration de nos connaissances sur les anomalies du développement induites par la consommation périnatale de cannabis. / Functional connections between nerve cells (called synapses) are essential to establish the architecture of the nervous system. The modification of synapses is thought to be one of the mechanisms by which learning and memory occur. It has been known for decades that cannabis consumption has a profound influence on learning and memory, and that maternal marijuana smoking during perinatal period causes cognitive deficits that last in the adulthood of the offspring. For the moment, we do not know if these effects are mediated by the classic CB1 and CB2 cannabinoid receptors or by other receptors such as GPR55. Recent studies by Pr. Bouchard have demonstrated an important role for the endocannabinoid system in the development of the nervous system, including the presence of GPR55 and its involvement in axon growth and target innervation during the fetal and early postnatal periods. As certain molecules and cellular mechanisms involved in these processes may also regulate synapse formation (synaptogenesis), the objective of the present study is to determine the contribution of GPR55 in the formation of new synaptic contacts. Primary cortical neurons isolated from embryonic mice were cultivated and then treated either with a selective agonist of GPR55 (O-1602) or his selective antagonist (ML-193), or with a phytocannabinoid (cannabidiol) for 24h at the ninth day in vitro (DIV9). In immunocytochemistry, neurons treated with ML-193 have shown a decrease in synaptic density, while the treatment with O-1602 or cannabidiol increased it. These anatomical changes were correlated with changes in the expression of synaptic proteins GluR1 and synaptophysin. Results from this study provide important insight on the development of the nervous system and contribute to improving our knowledge on developmental abnormalities induced by perinatal cannabis use.