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L’objectif premier de notre projet était d’établir un modèle animal de douleur chronique orofaciale, lequel pourrait imiter la sensibilité retrouvée chez les patients souffrant de douleur orofaciale myalgique. Nous avons procédé à des injections intramusculaires de saline acide (2 injections à 2 jours d’intervalle pH 4.0) pour induire une sensibilisation mécanique des mucles massétérins. La réponse nocifensive a été mesurée à l’aide de filaments de von Frey avant et après ces injections dans des rats Sprague-Dawley. Par la suite, le potentiel analgésique de différents antagonistes des récepteurs glutamatergiques fût évalué par l’injection intramusculaire de ces antagonistes à différents moments. Nos résultats suggèrent que deux injections de saline acide, produisent une hypersensibilité mécanique signalée par l’augmentation du nombre de réponses à l’application de filaments de von Frey. Cet effet dure plusieurs semaines et est bilatéral, même lorsque les injections sont unilatérales, indiquant qu’une composante centrale est forcément impliquée. Toutefois, une composante périphérique impliquant les récepteurs glutamatergiques semble présider le tout puisque les antagonistes glutamatergiques, appliqués de façon préventive empêchent le développement de l’hypersensibilité. Cependant, le maintien de cette hypersensibilité doit dépendre de mécanismes centraux puisque l’application d’antagonistes une fois la sensibilisation induite, ne diminue en rien le nombre de réponses obtenues. Ce modèle semble approprié pour reproduire une hypersensibilité musculaire durable de bas niveau. Nos données indiquent que les récepteurs glutamatergiques périphériques participent à l’induction de cette hypersensibilité de longue durée. Nous croyons que ce modèle pourra éventuellement contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine des myalgies faciales persistantes. / The first objective of this project was to establish an animal model of chronic orofacial pain, which could mimic symptoms of patients suffering from orofacial myalgia. We used acidic saline injections (2 injections, 2 days apart at pH 4.0) in masseteric muscles to induce mechanical hypersensitivity. Nocifensive behavior was measured before and after the injections using von Frey filaments in male Sprague Dawley rats. Later, the potential analgesic effect of glutamate receptors antagonists was measured by intramuscular administration of these antagonists at different times. Our results suggest that two injections of acidic saline produce a mechanical hypersensitivity as reflected by the increased number of responses to applications of von Frey filaments. This effect lasts several weeks and is bilateral, even when the injections are unilateral, indicating that a central component must be involved. However, the initial stage of induction of this hypersensitivity involves peripheral glutamate receptors since injection of their antagonists before the second acidic saline injection prevents development of the nocifensive response, whereas their injection at later times is ineffective in blocking development of the response. This model based on a double injection of acidic saline seems appropriate to reproduce low intensity, long-lasting muscle pain. Our data suggests that peripheral glutamate receptors are involved in the induction of this long-term hypersensitivity. We believe that this model may contribute to a better understanding of the mechanisms behind persistent orofacial muscle pain.

La douleur est une expérience multidimensionnelle comportant des aspects sensoriels, émotionnels et cognitifs. Il a été montré que cette expérience peut être modulée par des facteurs psychologiques ou des interventions cognitives comme l’attention, la distraction, l’hypnose ou les attentes. La tradition orientale suggère également que la pratique de la méditation pourrait avoir des effets analgésiques. D’un point de vue théorique, plusieurs mécanismes pourraient expliquer ces effets. Cependant, très peu d’études ont testé ces hypothèses. Les études présentées dans cette thèse avaient donc pour objectif d’examiner les mécanismes analgésiques de la méditation. Dans un premier temps, une étude psychophysique a été réalisée afin de comparer les réponses à la douleur entre des adeptes de la méditation Zen et des sujets contrôles, dans différentes conditions attentionnelles. Durant la condition attentionnelle de type « mindful », les adeptes de la méditation ont présenté une plus faible sensibilité à la douleur, des réponses attentionnelles à la douleur atypiques et une diminution de la perception de la douleur associée à l’entraînement à la méditation. Une deuxième étude a été réalisée en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) avec des groupes de participants similaires. Dans une condition sans méditation, les adeptes de la méditation ont présenté de plus fortes réponses nociceptives dans les régions primaires de la douleur. Les régions cérébrales associées aux processus d’évaluation, à la mémoire et aux émotions ont quant à elles montré une diminution d’activité. De plus, cette diminution était plus importante chez les adeptes de la méditation les plus expérimentés et elle était associée à des évaluations de douleur plus faibles. Par ailleurs, des changements de connectivité fonctionnelle entre le cortex préfrontal et une région primaires de la douleur étaient associés à la sensibilité à la douleur chez les adeptes de la méditation. Finalement, une étude d’imagerie cérébrale structurale (publiée comme deux études séparées) a été réalisée pour examiner les différences d’épaisseur corticale entre les groupes, pour des régions associées à la douleur. Les adeptes de la méditation ont présenté une épaisseur plus importante de matière grise dans plusieurs régions associées à la douleur et l’attention. De plus, ces différences étaient associées à une mesure expérientielle de l’attention, à la sensibilité à la douleur et à l’expérience de méditation. Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent que la méditation pourrait influencer la perception de la douleur par des changements fonctionnels et physiques dans le cerveau. De plus, le patron d’activation et la modulation de l’expérience paraissent uniques en comparaison à ceux d’autres interventions, ce qui suggère qu’un état de détachement et un focus mental favorisent la dissociation entre les aspects désagréables et sensoriels d’un stimulus nociceptif. / Pain is a multidimensional experience involving sensory, emotional and cognitive components. It is well known that mental factors or interventions such as attention, distraction, hypnosis or expectation can modulate painful experience. Traditional claims from the East suggest meditative practice may also have analgesic effects. Theoretically there are multiple avenues by which such practices could act, however little work has been done in this regard. The works presented in this dissertation were intended to address this paucity of research by contrasting pain perception in practicing meditators and non-meditating control participants. A psychophysical pain study was first conducted with practitioners of Zen meditation contrasting their responses to pain with control subjects during different attention conditions. Meditators were found to have lower baseline pain sensitivity, atypical attention-related pain responses and training-related reductions of pain ratings during mindful attention. A second study, with similar groups of subjects, employed functional magnetic resonance imaging (fMRI) during the perception of pain. In a non-meditative state, meditators were found to have stronger nociceptive-related brain activity in primary pain regions while simultaneously exhibiting reductions of activation in brain areas associated with appraisal, memory and emotion. These later effects were largest in the most advanced practitioners and were associated with the lowest pain ratings. Importantly, changes in functional connectivity between prefrontal cortex and a primary pain region predicted baseline pain sensitivity in the meditation group. Finally, a structural imaging experiment (published as two separate reports) was conducted to examine whether grey matter thickness may differ, in pain-relevant ways, between the groups. Meditators were found to have thicker regional grey matter in several pain and attention-related regions which corresponded both with an experiential measure of attention, pain sensitivity and meditation experience. Taken together these results suggest meditation may influence pain perception through functional as well as physical effects on the brain. The pattern of brain activity and experience modulation appears to be unique, when contrasted with previously studied interventions, and suggests that adopting a non-elaborative but focused mental stance may allow one to dissociate the bothersome qualities from the sensory aspects of a noxious stimulus.

Les RF-amides (RFRPs, NPFF, QRFP, PrRPs, Kisspeptines) sont une famille de peptides caractérisée par une signature Arg-Phe-NH2 à l’extrémité C-terminale très conservée au cours de l’évolution. Ils exercent leurs effets via 5 récepteurs couplés aux protéines G (NPFF1R, NPFF2R, QRFPR, PrRPR, Kiss1R), et plusieurs études soutiennent leur implication dans la modulation de nombreuses fonctions physiologiques telles que la douleur et la nociception, la reproduction, ou encore le métabolisme. Néanmoins, l’étude de ces systèmes est entravée par l’absence d’outils pharmacologiques tels que des antagonistes sélectifs. C’est pourquoi mon travail de thèse a consisté au développement d’outils pharmacologiques permettant de répondre à ces attentes, particulièrement sur les récepteurs NPFF1R, NPFF2R et Kiss1R. Des études de relation structure-activité nous ont amenés à considérer l’importance de la signature Arg-Phe-NH2 dans l’activité des peptides RF-amides sur leurs récepteurs. L’introduction de modifications au niveau N-terminal ou C-terminal du dipeptide Arg-Phe-NH2 nous a conduits à l’identification d’un antagoniste hautement affin et sélectif pour le récepteur NPFF1R in vitro et in vivo. Ce dernier nous a permis d’identifier le rôle du récepteur NPFF1R dans les effets secondaires liés à l’administration d’opiacés, tels que l’hyperalgésie et la tolérance morphinique. La responsabilité du récepteur NPFF1R dans ces phénomènes a été par la suite confirmée chez des souris KO NPFF1R. De plus, des données plus récentes suggèrent l’importance de ce dernier au niveau de l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadotropique (HHG) des animaux saisonniers, et en particulier du hamster. Notre antagoniste nous a permis de déterminer le rôle du récepteur NPFF1R dans la libération de LH induite par le RFRP-3. Pour la première fois, nous avons également mis en évidence des molécules hautement affines et sélectives pour le récepteur NPFF2R, pour lequel nous avons révélé une activité agoniste partielle in vitro. Mon travail a également mené à la caractérisation in vitro d’un antagoniste sélectif du récepteur Kiss1R, qui vient compléter l’ensemble des outils disponibles pour l’étude des fonctions physiologiques modulées par ce récepteur et son ligand, la kisspeptine. Dans l’ensemble, mon travail de thèse a permis de caractériser plusieurs ligands affins et sélectifs des récepteurs à peptides RF-amides, et de mettre en lumière le rôle du système RFRP-3/NPFF1R dans les effets à long-terme liés aux opiacés. / RF-amides (RFRPs, NPFF, QRFP, PrRPs, Kisspeptins) belong to a family of peptide characterized by a Arg-Phe-NH2 C-terminus highly conserved throughout the evolution. They target 5 G-protein coupled receptors (NPFF1R, NPFF2R, QRFPR, PrRPR, Kiss1R) and most studies highlight their roles in the modulation of various functions as pain and nociception, reproduction or metabolism. Nonetheless, the study of these systems is severely limited by the absence of pharmacological tools as selective antagonists. Thus, my PhD project consisted in the development of selective ligands to answer these questions, notably on NPFF1R, NPFF2R and Kiss1R receptors. Structure-Activity relationship studies highlighted the importance of Arg-Phe-NH2 signature for the activity of RF-amide peptides on their receptors. Introduction of modifications at N or C-terminus of Arg-Phe-NH2 dipeptide led us to the identification of a compound displaying high affinity, selectivity and antagonist activity for NPFF1R both in vitro and in vivo. This compound allowed us to identify the critical role played by NPFF1R in the secondary effects related to opiates administration, as hyperalgesia and analgesic tolerance. The involvement of NPFF1R was then confirmed in KO NPFF1R mice. Moreover, recent data suggest the importance of NPFF1R on hypothalamo-pituitary gonadotropic (HPG) axis of seasonal animals, and particularly of hamsters. Our antagonist allowed us to decipher the role of NPFF1R in RFRP-3-induced-LH release. For the first time, we also have characterized high affinity and selective compounds for NPFF2R that display partial agonist activity in vitro. Moreover, our work led to the in vitro characterization of a selective antagonist for Kiss1R, that complete the available tools to study the physiological functions modulated by this receptor and its ligand, the kisspeptine. Overall, my PhD thesis led to the characterization of several selective ligands for RF-amide receptors, and highlight the role of RFRP-3/NPFF1R system in the long-term effects associated to opiates.

Les glucocorticoïdes (GC) sont des hormones stéroïdes synthétisées par les glandes surrénales. La production de ces GC est une des réponses de l’organisme pour rétablir l’homéostasie grâce à différentes actions comprenant des effets centraux sur le comportement et la douleur. C’est ce dernier qui a fait l’objet de mes travaux dans le cadre de cette thèse.Les afférences sensorielles primaires véhiculent les informations de la périphérie dans les cornes dorsales de la moelle épinière. Ces informations qui peuvent être nociceptives sont modulées par un réseau de neurones spinal avant d’être transmises et intégrées. Nous avons montré que les GC sont impliqués dans la maturation et le fonctionnement de la transmission inhibitrice faisant intervenir le neurotransmetteur GABA. Dans les cornes dorsales, cette inhibition est cruciale pour limiter les mécanismes de transmission de l’information nociceptive. / Glucocorticoids (GC) are steroid hormones synthesized in adrenals following HPA axis activation. GC production is a response of the organism to alleviate homeostasis perturbations through different actions. One of them involves central neuronal modulation of behavior and pain perception.Primary afferents convey peripheral sensory information in the dorsal horns of the spinal cord. This information can be nociceptive and are modulated by a spinal neuronal network before being transmitted and integrated. We showed that GC are implied in the maturation and functioning of the inhibitory transmission involving GABA neurotransmitter. In the dorsal horns this inhibitory transmission is of major importance, limiting the processing of nociceptive information.

L’objectif premier de notre projet était d’établir un modèle animal de douleur chronique orofaciale, lequel pourrait imiter la sensibilité retrouvée chez les patients souffrant de douleur orofaciale myalgique. Nous avons procédé à des injections intramusculaires de saline acide (2 injections à 2 jours d’intervalle pH 4.0) pour induire une sensibilisation mécanique des mucles massétérins. La réponse nocifensive a été mesurée à l’aide de filaments de von Frey avant et après ces injections dans des rats Sprague-Dawley. Par la suite, le potentiel analgésique de différents antagonistes des récepteurs glutamatergiques fût évalué par l’injection intramusculaire de ces antagonistes à différents moments. Nos résultats suggèrent que deux injections de saline acide, produisent une hypersensibilité mécanique signalée par l’augmentation du nombre de réponses à l’application de filaments de von Frey. Cet effet dure plusieurs semaines et est bilatéral, même lorsque les injections sont unilatérales, indiquant qu’une composante centrale est forcément impliquée. Toutefois, une composante périphérique impliquant les récepteurs glutamatergiques semble présider le tout puisque les antagonistes glutamatergiques, appliqués de façon préventive empêchent le développement de l’hypersensibilité. Cependant, le maintien de cette hypersensibilité doit dépendre de mécanismes centraux puisque l’application d’antagonistes une fois la sensibilisation induite, ne diminue en rien le nombre de réponses obtenues. Ce modèle semble approprié pour reproduire une hypersensibilité musculaire durable de bas niveau. Nos données indiquent que les récepteurs glutamatergiques périphériques participent à l’induction de cette hypersensibilité de longue durée. Nous croyons que ce modèle pourra éventuellement contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine des myalgies faciales persistantes. / The first objective of this project was to establish an animal model of chronic orofacial pain, which could mimic symptoms of patients suffering from orofacial myalgia. We used acidic saline injections (2 injections, 2 days apart at pH 4.0) in masseteric muscles to induce mechanical hypersensitivity. Nocifensive behavior was measured before and after the injections using von Frey filaments in male Sprague Dawley rats. Later, the potential analgesic effect of glutamate receptors antagonists was measured by intramuscular administration of these antagonists at different times. Our results suggest that two injections of acidic saline produce a mechanical hypersensitivity as reflected by the increased number of responses to applications of von Frey filaments. This effect lasts several weeks and is bilateral, even when the injections are unilateral, indicating that a central component must be involved. However, the initial stage of induction of this hypersensitivity involves peripheral glutamate receptors since injection of their antagonists before the second acidic saline injection prevents development of the nocifensive response, whereas their injection at later times is ineffective in blocking development of the response. This model based on a double injection of acidic saline seems appropriate to reproduce low intensity, long-lasting muscle pain. Our data suggests that peripheral glutamate receptors are involved in the induction of this long-term hypersensitivity. We believe that this model may contribute to a better understanding of the mechanisms behind persistent orofacial muscle pain.

La douleur est une expérience multidimensionnelle comportant des aspects sensoriels, émotionnels et cognitifs. Il a été montré que cette expérience peut être modulée par des facteurs psychologiques ou des interventions cognitives comme l’attention, la distraction, l’hypnose ou les attentes. La tradition orientale suggère également que la pratique de la méditation pourrait avoir des effets analgésiques. D’un point de vue théorique, plusieurs mécanismes pourraient expliquer ces effets. Cependant, très peu d’études ont testé ces hypothèses. Les études présentées dans cette thèse avaient donc pour objectif d’examiner les mécanismes analgésiques de la méditation. Dans un premier temps, une étude psychophysique a été réalisée afin de comparer les réponses à la douleur entre des adeptes de la méditation Zen et des sujets contrôles, dans différentes conditions attentionnelles. Durant la condition attentionnelle de type « mindful », les adeptes de la méditation ont présenté une plus faible sensibilité à la douleur, des réponses attentionnelles à la douleur atypiques et une diminution de la perception de la douleur associée à l’entraînement à la méditation. Une deuxième étude a été réalisée en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) avec des groupes de participants similaires. Dans une condition sans méditation, les adeptes de la méditation ont présenté de plus fortes réponses nociceptives dans les régions primaires de la douleur. Les régions cérébrales associées aux processus d’évaluation, à la mémoire et aux émotions ont quant à elles montré une diminution d’activité. De plus, cette diminution était plus importante chez les adeptes de la méditation les plus expérimentés et elle était associée à des évaluations de douleur plus faibles. Par ailleurs, des changements de connectivité fonctionnelle entre le cortex préfrontal et une région primaires de la douleur étaient associés à la sensibilité à la douleur chez les adeptes de la méditation. Finalement, une étude d’imagerie cérébrale structurale (publiée comme deux études séparées) a été réalisée pour examiner les différences d’épaisseur corticale entre les groupes, pour des régions associées à la douleur. Les adeptes de la méditation ont présenté une épaisseur plus importante de matière grise dans plusieurs régions associées à la douleur et l’attention. De plus, ces différences étaient associées à une mesure expérientielle de l’attention, à la sensibilité à la douleur et à l’expérience de méditation. Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent que la méditation pourrait influencer la perception de la douleur par des changements fonctionnels et physiques dans le cerveau. De plus, le patron d’activation et la modulation de l’expérience paraissent uniques en comparaison à ceux d’autres interventions, ce qui suggère qu’un état de détachement et un focus mental favorisent la dissociation entre les aspects désagréables et sensoriels d’un stimulus nociceptif. / Pain is a multidimensional experience involving sensory, emotional and cognitive components. It is well known that mental factors or interventions such as attention, distraction, hypnosis or expectation can modulate painful experience. Traditional claims from the East suggest meditative practice may also have analgesic effects. Theoretically there are multiple avenues by which such practices could act, however little work has been done in this regard. The works presented in this dissertation were intended to address this paucity of research by contrasting pain perception in practicing meditators and non-meditating control participants. A psychophysical pain study was first conducted with practitioners of Zen meditation contrasting their responses to pain with control subjects during different attention conditions. Meditators were found to have lower baseline pain sensitivity, atypical attention-related pain responses and training-related reductions of pain ratings during mindful attention. A second study, with similar groups of subjects, employed functional magnetic resonance imaging (fMRI) during the perception of pain. In a non-meditative state, meditators were found to have stronger nociceptive-related brain activity in primary pain regions while simultaneously exhibiting reductions of activation in brain areas associated with appraisal, memory and emotion. These later effects were largest in the most advanced practitioners and were associated with the lowest pain ratings. Importantly, changes in functional connectivity between prefrontal cortex and a primary pain region predicted baseline pain sensitivity in the meditation group. Finally, a structural imaging experiment (published as two separate reports) was conducted to examine whether grey matter thickness may differ, in pain-relevant ways, between the groups. Meditators were found to have thicker regional grey matter in several pain and attention-related regions which corresponded both with an experiential measure of attention, pain sensitivity and meditation experience. Taken together these results suggest meditation may influence pain perception through functional as well as physical effects on the brain. The pattern of brain activity and experience modulation appears to be unique, when contrasted with previously studied interventions, and suggests that adopting a non-elaborative but focused mental stance may allow one to dissociate the bothersome qualities from the sensory aspects of a noxious stimulus.

O laser de baixa potência vem sendo utilizado em Odontologia com diversos objetivos, como diminuir o tempo de reparação de tecidos moles e duros e, atualmente, alguns profissionais tem utilizado esta ferramenta para o controle clínico da dor. O presente trabalho in vivo teve como objetivo avaliar quantitativamente os efeitos do laser de baixa potência (LBP) com diodo de GaAlAs (Gálio-alumínioarsenieto) no controle da dor após a expansão rápida da maxila (ERM), analisando a ativação de regiões cerebrais relacionadas à nocicepção, por meio da expressão de c-fos nos subnúcleos caudalis, interpolaris e oralis. Utilizou-se 75 ratos Wistar, machos, pesando em média 220g, que foram distribuídos em 4 grupos: Grupo Controle (n=5) animais não tratados (sem ERM e sem aplicação do LBP) e no período zero foram submetidos à eutanásia; Grupo Experimental I (n=20) animais submetidos apenas à aplicação do LBP no período zero e à eutanásia nos períodos 12, 24 48 e 72 horas após a aplicação do LBP; Grupo Experimental II (n=25) animais submetidos apenas à ERM e à eutanásia nos períodos 6, 12, 24 48 e 72 horas após a ERM; Grupo Experimental III (n=25) animais submetidos à ERM e logo em seguida o LBP no período zero; Os animais deste grupo foram submetidos à eutanásia nos mesmos períodos que o Grupo Experimental II. Após a eutanásia, os cérebros foram coletados e realizou-se secções coronais de 40 micrômetros. Os cortes foram processados para a imunohistoquímica para c-fos e analisados com o auxilio de um microscópio óptico. As células imunorreativas à proteína Fos foram contadas através do auxilio de um sistema de imagem (Image J). O teste de variância (ANOVA) foi usado seguido pelo pós-teste de Tukey, com nível de significância de 5%. O grupo que teve ERM apresentou um aumento significativo do número de neurônios Fos positivos nos subnúcleos interpolaris e caudalis 6 horas após a expansão maxilar, o que diminuiu expressivamente a partir de 12 horas, com um segundo pico no período de 24 horas (p<0,001). O grupo que teve aplicação do LBP teve redução expressiva do número de neurônios Fos positivos em todos os subnúcleos 12 horas após a aplicação da força (p<0,001). Os resultados sugerem que o LBP reduz a ativação neuronal de região nociceptiva e o mesmo seria uma possível alternativa para o alívio de dor em pacientes ortodônticos. / Low-level laser therapy (LLLT) has been used in Dentistry with many objectives, especially to decrease the time needed for bone and soft healing. Currently, some professionals have applied this tool for clinical management of pain. The aim of the present iin vivo study was to quantitatively evaluate the effects of Gallium-Aluminum- Arsenide (GaAlAs) low-level laser therapy (LLLT) on pain control after rapid maxillary expansion (RME) in young rats, by means of c-fos quantification in nociceptive related structures (caudalis, interpolaris and oralis subnuclei). A total of 75 male rats, weighting 220g, were assigned to 4 groups: Control Group (n=5) with no treatment (no RME and no LLLT); Experimental I (n=20) with LLLT without RME, evaluated at 12, 24, 48 and 72 hours; Experimental II (n=25) with RME without LLLT, evaluated at 6, 12, 24, 48 and 72 hours after RME; Experimental III (n=25) with RME and LLLT (54J/cm2), evaluated at 6, 12, 24, 48 and 72 hours after RME. The animals were euthanized, brain tissues were collected and coronal sections were cut at 40m, through the spinal trigeminal caudalis, spinal trigeminal interpolaris, and spinal trigeminal oralis subnuclei. The sections were processed for c-fos immunohistochemistry and were analyzed in light microscopy. The Image J software was used to quantify Fos immunoreactive neurons in sections of the rat brains. Statistical analysis was performed using ANOVA and Tukey tests with a significance level of 5%. In the experimental group I, Fos expression significantly increased in neurons in oralis and interpolaris subnuclei 6 hours after the maxillary expansion, then significantly decreased at 12 hours, and increased again at 24 hours (p<0.001). In experimental group III, Fos significantly decreased in neurons in all subnucleis 12 hours after force application (p<0.001). These results suggest that LLLT decrease cfos expression in neurons of nociceptive regions and it may be used as a therapeutic alternative to reduce pain in orthodontic patients.

O peptídeo idêntico ao C-terminal da proteína S100A9 murina (pS100A9mH92-G110) inibe a hiperalgesia inflamatória induzida pela carragenina. Em adição, este peptídeo inibe a hiperalgesia inflamatória induzida por tripsina, uma serino protease capaz de ativar receptores ativados por protease do tipo 2 (PAR2). O objetivo inicial deste trabalho foi caracterizar a relação estrutura/ efeito do pS100A9m, a fim de determinar a menor seqüência peptídica dotada de atividade antinociceptiva. Ainda, como parte dos objetivos, neste trabalho foram investigados os mecanismos envolvidos no efeito antinociceptivo do pS100A9m e da menor seqüência ativa sobre a hiperalgesia induzida pela ativação de PAR2. Diferentes seqüências peptídicas homólogas ao pS100A9m foram sintetizadas e avaliadas em ratos submetidos ao modelo de hiperalgesia mecânica induzida por carragenina. Dentre todas as seqüências peptídicas investigadas, o peptídeo denominado AcE97-G102 foi determinado como a menor seqüência ativa com efeito semelhante ao pS100A9m. Com relação aos estudos sobre a ativação de PAR2, os resultados obtidos demonstraram que o pS100A9m bem como o AcE97-G102 inibem a hiperalgesia térmica e mecânica decorrentes da ativação de PAR2 (induzida por um peptídeo agonista deste receptor ? PAR2AP). A análise por imuno-histoquímica demonstrou que a ativação de PAR2 aumenta a expressão da proteína Egr-1 em neurônios nociceptivos, sendo o pS100A9m capaz de inibir este efeito. Em adição, ambos pS100A9m e AcE97-G102 inibiram o influxo de cálcio induzido por PAR2AP ou tripsina, em neurônios sensoriais do gânglio da raiz dorsal da medula espinhal (DRG). Por outro lado, nenhum dos peptídeos apresentou efeito sobre a mobilização de cálcio em células HEK-293, que naturalmente expressam PAR2, ou em células KNRK transfectadas com este tipo de receptor, sugerindo que o efeito tanto do pS100A9m quanto do AcE97-G102, sobre a ativação de PAR2, seja específico para neurônios sensoriais. O pS100A9m e o AcE97-G102 inibiram o influxo de cálcio nos neurônios DRG estimulados com bradicinina, capsaicina ou KCl. Ainda, o pS100A9m inibiu a liberação de substância P induzida por PAR2. Os resultados obtidos com o tratamento de neurônios DRG com tapsigaragina ou com ionóforo de cálcio sugerem um efeito direto do pS100A9m sobre os canais de cálcio. Desta forma, foi avaliada atividade do pS100A9m e do AcE97-G102 sobre culturas de células HEK-tsA transfectadas com canais de cálcio dependente de voltagem do tipo N ou do tipo L. Os resultados obtidos demonstraram que ambos peptídeos inibirem o influxo de cálcio em células transfectadas com receptores do tipo N. Em conjunto, os dados aqui obtidos demonstram que o efeito do C-terminal da proteína S100A9 murina sobre a nocicepção experimental é devido a uma inibição de canais de cálcio do tipo N, por uma ação direta em neurônios sensoriais. Ainda, a seqüência responsável por este efeito está localizada na porção E97-G102 do domínio C-terminal da proteína S100A9 murina. / Peptide identical to the C-terminus of S100A9 protein (mS100A9pH92-G110) inhibits inflammatory hyperalgesia induced by carrageenan and trypsin, a serine protease that activates protease-activated receptors 2 (PAR2). The aim of this work was to characterize the relationship between structure and function of mS100A9p in order to identify the shortest peptide sequence endowed with antinociceptive effect. Furthermore, the mechanisms involved on the antinociceptive effect of both mS100A9p and the shortest homologous sequence on PAR2-induced hyperalgesia were also evaluated. Different peptide sequences homologous to mS100A9p were synthesized and evaluated in rats submitted to the carrageenan-induced mechanical hyperalgesia model. Among all evaluated sequences, the peptide AcE97-G102 was found to be the shortest sequence that showed an antinociceptive effect similar to that induced by mS100A9p. In regard to PAR2 activation, data obtained herein demonstrated that both mS100A9p and AcE97-G102 inhibit PAR2-induced mechanical and thermal hyperalgesia, induced by the selective agonist peptide ? PAR2AP. Imunohistochemical evaluation demonstrated that PAR2 activation increased Egr-1 protein expression on sensory neurons and mS100A9p inhibited this effect. In addition, both mS100A9p and AcE97-G102 inhibited PAR2- and trypsin-induced calcium influx in dorsal root ganglia neurons (DRG). On the other hand, no effect on the calcium influx of the peptides were observed on HEK-293 cells or KNRK-PAR2 transfected cells, suggesting that the effects of mS100A9p and AcE97-G102 on PAR2 activation are specific for sensory neurons. Both mS100A9p and AcE97-G102 inhibited DRG calcium flux when cells were stimulated with bradykinin, capsaicin or KCl. Also, mS100A9p inhibited PAR2-induced substance P release in DRG. Treatment of DRG with either thapsigargin or calcium ionophore suggest a direct effect of mS100A9p on calcium channels. To evaluate this hypothesis the effects of mS100A9p and AcE97-G102 were evaluated on N-type or L-type voltage-dependent calcium channel transfected HEK-tsA cells. Both peptides inhibited calcium influx of N-type transfected cells. In conclusion, data presented herein demonstrate that the C-terminus of murine S100A9 protein inhibits experimental nociception through a block of N-type voltage-dependent calcium channels, directly on sensory neurons. Also, the domain involved in this effect is localized on the sequence E97-G102 of the C-terminus of murine S100A9 protein.