Le but de cette étude est d’évaluer l’effet de la hauteur d’un dénivellement et du niveau d’une lésion de la moelle épinière sur les mouvements du tronc et du fauteuil roulant manuel lors de l’approche et de la montée de ce dénivellement. Dix-huit hommes ayant une paraplégie devaient franchir avec leur fauteuil roulant manuel une distance de 3 m puis monter des dénivellements de 5 cm, 10 cm et 15 cm. Les résultats montrent que les participants : 1) ont une plus grande vitesse lors de la levée des roues avant peu importe le niveau de lésion, 2) lèvent les roues avant du fauteuil roulant manuel plus loin du dénivellement peu importe le niveau de lésion, et 3) ont une plus grande amplitude de flexion/extension du tronc chez les paraplégiques ayant une lésion basse comparativement à ceux ayant une lésion haute, et ce, plus la hauteur du dénivellement augmente.

Doctorat en sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Au cours des dernières années, la génétique a subi une progression phénoménale suite au développement de nouvelles technologies de séquençage. En effet, le séquençage de l’exome entier chez des familles a permis l’identification de nouveaux gènes impliqués pour plusieurs maladies. La neurologie a d’ailleurs bénéficié de ces avancées et plusieurs gènes ont été mis en évidence comme causatifs pour différents désordres neurologiques. Dans ce travail il sera question de deux désordres du mouvement pour lequel nous avons utilisés des technologies de séquençage traditionnelles, en l’occurrence le séquençage par Sanger, ainsi que de nouvelles technologies pour le séquençage de l’exome entier afin d’identifier de nouveaux gènes causatifs. Le premier désordre du mouvement qui sera décrit est l’ataxie, où ne seront abordées que les ataxies de cause génétiques, à transmission récessive. Le premier chapitre relatera les nouvelles mutations qui ont été trouvées chez des canadiens-français souffrant de l’ataxie de Beauce. Il sera aussi question de nouvelles mutations retrouvées dans deux autres populations, confirmant l’implication du gène SYNE1 dans les cas d’ataxie cérébelleuse à travers le monde. Le second chapitre fera la démonstration qu’il est souhaitable d’utiliser le séquençage de l’exome entier dans le but de poser un diagnostic clinique. En effet, il a été possible de trouver la cause génétique d’une famille comportant deux membres atteints d’atrophie congénitale du cervelet, où le symptôme prédominant est l’ataxie. Le séquençage de l’exome a permis la mise en évidence de mutations dans le gène PMM2, déjà connues pour cause le syndrome des glycoprotéines déficientes en hydrates de carbone. Dans un second temps, il sera question d’un autre désordre du mouvement la paraplégie spastique familiale (PSF). Le chapitre 3 relatera les mutations trouvées dans le gène CYP7B1 dans notre cohorte de patients PSF. / Over the past years, genetics has undergone a phenomenal growth due to the development of new sequencing technologies. Indeed, whole exome sequencing in families led to the identification of new genes involved in many diseases. Neurosciences were also able to benefit from these discoveries, where several new genes have been identified in several neurological diseases. This thesis will covered two different movement disorders for which we have used traditional sequencing technology, in this case by Sanger sequencing, combined with whole exome sequencing for new gene discovery. The first movement disorder that is described is ataxia, which will be focused on autosomal recessive mode of inheritance. The first chapter will relate the new mutations found in French-Canadian with ataxia of Beauce. We will also discuss new mutations found in two other populations, confirming the involvement of the gene SYNE1 in worldwide cases of cerebellar ataxia. The second chapter will demonstrate that it is desirable to use whole exome sequencing in order to make a clinical diagnosis. Indeed, it has been possible to find the genetic cause for a family with two members with congenital cerebellar atrophy, which the predominant symptom is ataxia. Exome sequencing allowed the identification of mutations in the PMM2 gene, already known to cause a syndrome leading to glycosylation deficit of glycoprotein. For the second part, we will cover another movement disorder call hereditary spastic paraplegia (HSP). Chapter 3 relates the mutations found in the CYP7B1 gene in our cohort of HSP patients.

L’escarre est une pathologie liée à l’immobilité des patients, accidentelle ou associée à des comorbidités. Les premières lésions apparaissent dans le muscle avant de se développer en plaie cutanée sans que les mécanismes physiopathologiques de cette atteinte ne soient encore connus. L’objectif principal de cette thèse était d’identifier des voies de signalisation intervenant de manière précoce dans le développement des escarres au travers d’une étude transversale. Nous formulons l’hypothèse qu’une compression musculaire induit une altération de l’homéostasie calcique musculaire par atteinte des canaux calciques du réticulum sarcoplasmique (les récepteur de la ryanodine de type 1, RyR1) conduisant à la lésion du tissu musculaire et une inflammation du tissu sous-cutané.Sur un modèle animal de compression de 2 heures, à 100 mmHg, nous avons identifié une initiation des voies apoptotiques et une augmentation du stress oxydant des muscles de la paroi abdominale. Le RyR1 y est hyper-nitrosylé et hyper-oxidé et sa protéine régulatrice, calstabin1 se dissocie sous l’action de ce remodelage, ce qui entraîne une fuite calcique du réticulum sarcoplasmique vers le cytosol. Cette dysfonction n’est pas réversible à 3 jours post-compression mais il est possible de la prévenir en traitant les souris avec un rycal qui bloque la déplétion de la calstabin1. En clinique, chez une cohorte de patients paraplégiques, porteurs d’escarres, nous avons identifiés un remodelage du RyR1 dans les muscles paralysés (comparaison intra patient avec une biopsie saine) et une hypoxie des tissus sous la lésion médullaire. La dissociation de la calstabin1 au RyR1 a pu être corrélée à la pression moyenne et maximale exercée sur la peau de la zone sacrée du patient allongé en regard du muscle biopsié.Ce travail de thèse a permis de préciser les voies de signalisation intervenant de manière précoce dans le développement des escarres dans le muscle squelettique. Une compression mécanique induit une augmentation du stress oxydant, un remodelage du RyR1 et une dysfonction du canal à cause de la perte de l’interaction RyR1/calstabin1. Ces résultats ouvrent des perspectives intéressantes sur des traitements préventifs pharmacologiques et de suivi non-invasif qui permettront de retarder l’apparition des premières lésions musculaires. / Pressure ulcer is a pathology related to patient immobility, which can be either accidental or incidental to comorbidities. The first damage are located in muscle tissue before developing in cutaneous breakdown per an unclear pathophysiology. The core objective of my PhD was to identify the early signaling pathways involved in pressure ulcer development, through a transversal study. We hypothesized that muscle compression will induce a calcium imbalance in muscles by a dysfunction of calcium channels from the sarcoplasmic reticulum (Ryanodine receptor isoform 1, RyR1) which will lead to muscle damage and sub-cutaneous inflammation.Mice model of a 100 mmHg, 2 hours compression of abdominal muscles was used to identify the apoptotic pathway initiation and a rise of oxidative stress. RyR1 is hyper-nitrosylated and hyper-oxydated thus this remodeling induces depletion of RyR1 stabilizing protein, calstabin1, and the resulting leaky phenotype increases intracellular calcium concentration. This channel functional impairment was not reversible up to 3 days post-compression but it was possible to prevent it through rycal treatment, protecting the binding calstabin1/RyR1. In a clinical trial, we identified from a paraplegic population with existing pressure ulcers, a RyR1 remodeling in paralyzed muscles (intra patient comparison with a healthy muscle biopsy) and a hypoxia of tissues below the spinal cord injury. Calstabin1 dissociation was correlated to the mean and peak pressure intensity of interface pressure applied over the sacrum skin of the bedridden patient directly above the biopsy location.This thesis project focused on early signaling pathways participating in pressure ulcer in skeletal muscle. A mechanical strain induces an increase of the intracellular redox state, post translational RyR1 modifications and a channel dysfunction because of calstabin1 depletion. The significance of my work is to propose both pharmacology and non-invasive monitoring solutions to prevent first muscle damage in pressure ulcer development.

Cette thèse contribue aux recherches menées dans le cadre de la restauration du mouvement sous stimulation électrique fonctionnelle (SEF) chez les paraplégiques. L'étude porte sur l'estimation de la posture à partir d'efforts volontairement exercés sur les poignées d'un cadre de support. Ceci est posé comme un problème de satisfaction de contraintes et résolu au travers d'algorithmes basés sur l'analyse par intervalles. Les contraintes sont définies à partir d'un modèle cinématique du corps humain. La méthodologie est capable de prendre en compte les incertitudes relatives aux quantités mesurées ou connues a priori. Des ensembles de postures solutions sont calculés et l'incertitude qui leur est associée est rigoureusement caractérisée. La méthode à été d'abord validée expérimentalement avec des sujets valides, utilisant deux capteurs d'efforts six-axes équipés sur les poignées d'un cadre de support, et fut finalement mise en oeuvre lors d'expérimentations avec des patients paraplégiques.

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Les ataxies spastiques héréditaires forment une famille hétérogène de désordres qui ont des points communs avec les ataxies héréditaires et les paraplégies spastiques héréditaires. Un de ces éléments est une ataxie, soit une difficulté de coordination des membres souvent due à un dommage au cervelet. L’autre est une spasticité des membres inférieurs, souvent due à des dommages à la voie cortico-spinale. Une seule ataxie spastique à hérédité autosomique dominante a été rapportée dans la littérature, et il s’agit de SPAX1. À l’aide de trois familles de Terre-Neuve présentant ce phénotype, le locus a été identifié en 2002. Dans ce mémoire, c’est de la découverte du gène causal dont il est question. La mutation a été trouvée dans le gène VAMP1, qui encode la protéine synaptobrévine 1, une protéine synaptique impliquée dans l’exocytose des neurotransmetteurs. Il est aussi question de la caractérisation fonctionnelle de la mutation sur l’ARN et des conséquences possibles sur la protéine, concordant avec les symptômes de la maladie. / Hereditary spastic ataxias comprise a family of heterogeneous disorders resembling both hereditary ataxias and hereditary spastic paraplegias. The similar symptoms are ataxia, which is a problem with limb coordination due to cerebellar damage, and lower-limb spasticity due to corticospinal tract degeneration. Only one spastic ataxia inherited in an autosomal dominant fashion has been reported in the literature: SPAX1. The locus was identified in 2002 using three families from Newfoundland with the specific phenotype. This thesis reports the discovery of the causative mutation in the VAMP1 gene, which encodes VAMP1/synaptobrevin 1, a synaptic protein involved in neurotransmitter exocytosis. Experiments characterizing the effect of the mutation on RNA were conducted, leading to a possible molecular explanation of the symptoms.

Les ataxies spastiques héréditaires forment une famille hétérogène de désordres qui ont des points communs avec les ataxies héréditaires et les paraplégies spastiques héréditaires. Un de ces éléments est une ataxie, soit une difficulté de coordination des membres souvent due à un dommage au cervelet. L’autre est une spasticité des membres inférieurs, souvent due à des dommages à la voie cortico-spinale. Une seule ataxie spastique à hérédité autosomique dominante a été rapportée dans la littérature, et il s’agit de SPAX1. À l’aide de trois familles de Terre-Neuve présentant ce phénotype, le locus a été identifié en 2002. Dans ce mémoire, c’est de la découverte du gène causal dont il est question. La mutation a été trouvée dans le gène VAMP1, qui encode la protéine synaptobrévine 1, une protéine synaptique impliquée dans l’exocytose des neurotransmetteurs. Il est aussi question de la caractérisation fonctionnelle de la mutation sur l’ARN et des conséquences possibles sur la protéine, concordant avec les symptômes de la maladie. / Hereditary spastic ataxias comprise a family of heterogeneous disorders resembling both hereditary ataxias and hereditary spastic paraplegias. The similar symptoms are ataxia, which is a problem with limb coordination due to cerebellar damage, and lower-limb spasticity due to corticospinal tract degeneration. Only one spastic ataxia inherited in an autosomal dominant fashion has been reported in the literature: SPAX1. The locus was identified in 2002 using three families from Newfoundland with the specific phenotype. This thesis reports the discovery of the causative mutation in the VAMP1 gene, which encodes VAMP1/synaptobrevin 1, a synaptic protein involved in neurotransmitter exocytosis. Experiments characterizing the effect of the mutation on RNA were conducted, leading to a possible molecular explanation of the symptoms.

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