L'exposition à la lumière des solutions de nutrition parentérale (NP) génère des peroxydes tels que l'H2O2 et l'ascorbylperoxyde (AscOOH). Cette absence de photo-protection provoque une augmentation des triglycérides (TG) plasmatique chez les enfants prématurés et chez un modèle animal, ayant un stress oxydatif et une stéatose hépatique indépendante de l’exposition au H2O2. Nous pensons que l'AscOOH est l'agent actif conduisant à l'élévation des TG. Le but est d'investiguer le rôle de l'AscOOH sur les métabolismes du glucose et des lipides à l'aide d'un modèle animal néonatal de NP. / The light exposure of parenteral nutritive solutions generates peroxides such as H2O2 and ascorbylperoxide. This absence of photo-protection is associated with higher plasma triacylglycerol concentration (TG) in premature infants and, in animals, with oxidative stress and a H2O2 independent hepatic steatosis. We hypothesized that ascorbylperoxide is the active agent leading to high TG. The aim was to investigate the role of ascorbylperoxide on glucose and lipid metabolism in an animal model of neonatal parenteral nutrition.

L’environnement hospitalier diffère du milieu intra-utérin et contribue aux séquelles neurosensorielles menaçant le grand prématuré (GP). Sa sensibilité visuelle méconnue est évaluée par l’analyse de sa réactivité physiologique, comportementale et hémodynamique cérébrale (NIRS) aux stimuli visuels. La présence d’une réponse physiologique et comportementale montre que le GP réagit aux variations faibles d’éclairement qui peuvent altérer son bien-être, principalement en cas de protection lumineuse faible. Il existe une maturation progressive de l’intégration corticale des stimulations lumineuses de 32 SA (activation cérébrale inconstante) jusqu’au terme. Les différences de réponses observées à maturation égale entre les GP et les nouveau-nés à terme suggèrent que l’expérience postnatale pourrait modifier la trajectoire développementale de la fonction visuelle. Ces résultats plaident pour un ajustement de l’environnement visuel des GP à l’hôpital. / The environment of very preterm infant (VPI) greatly differs from intrauterine environment and contributes to his risk of altered neurodevelopment. Little is known about the visual sensitivity of VPI. It is evaluated through their physiological and behavioural responsiveness and cortical haemodynamic responses to visual stimuli. As shown by their physiological and behavioural responses, moderate light level variation can induce a VPI’s response and could alter its well-being, especially when light protection is insufficient. Cortical integration of visual stimuli maturates from 32 weeks post menstrual age to term. At term corrected age, differences in responses between VPI and term newborn suggest that postnatal experience can alter the developmental pathway of the visual function. Based on these results, VPI’s visual environment must be adjusted to the expectations and sensory capabilities of preterm infants.

L’objectif était la caractérisation moléculaire de la vaginose bactérienne (VB) et l’identification d’une relation entre anomalies moléculaires de la flore vaginale et prématurité. Nous avons élaboré un outil de quantification par PCR spécifique en temps réel ciblant 8 microorganismes impliqués dans la VB. Seule la combinaison de la quantification d’Atopobium vaginae (108 copies/mL) à celle de Gardnerella vaginalis (109 copies/mL) présentait une sensibilité (95%) et une spécificité (99%) élevées pour le diagnostic de VB. La classification des flores selon la présence d’une VB, d’après les 2 méthodes de référence (critères d’Amsel et score de Nugent), et d’après notre outil moléculaire était concordante dans 94.5% des cas (kappa=0.81, intervalle de confiance [IC] 95%: 0.70-0.81). La discordance portait sur 9 flores intermédiaires (5.5%) dont les concentrations en G. vaginalis et en A. vaginae étaient élevées. De plus, nous avons démontré une étroite corrélation entre l’auto-prélèvement vaginal et le prélèvement réalisé par le médecin pour la quantification microbienne. Cette méthode alternative semble utile pour le suivi des anomalies de la flore vaginale. Nous avons enfin établi un lien entre la composition de la flore vaginale et le risque de prématurité parmi 90 patientes hospitalisées pour une menace d’accouchement prématuré (MAP). L’analyse par courbe de survie montrait un délai raccourci entre le diagnostic de MAP et le terme de l’accouchement en présence de concentrations élevées en A. vaginae ou en G. vaginalis (hasard ratio: 3.3; IC 95%: 1.1-9.5). Notre travail a contribué à améliorer l’analyse de la flore vaginale et à l’évaluation de son lien avec la prématurité. / The aim was the molecular characterization of bacterial vaginosis (BV) and the estimation of the relationship between molecular abnormalities and preterm delivery. A quantitative molecular tool targeting 8 bacterial vaginosis-related microorganisms was developed using specific real-time PCR. Only the combination of the quantification of Atopobium vaginae (108 copies/mL) and Gardnerella vaginalis (109 copies/ml) had an excellent sensitivity (95%) and specificity (99%) for the diagnosis of BV. The categorization of the vaginal flora according to the presence of BV based on the 2 reference methods (Amsel criteria and Nugent score), and our molecular tool was agree in 94.5% of the cases (kappa=0.81, 95% confidence interval [CI] 0.70-0.81). There was disagreement for 9 intermediate floras (5.5%) for which vaginal concentrations of A. vaginae and G. vaginalis were high. We also reported a good agreement for bacterial quantification in self-collected compared with practitioner-collected vaginal swabs. This method provides an alternative to practitioner-collected swabs especially for follow-up. We finally demonstrated a relationship between the high vaginal concentrations of A. vaginae and G. vaginalis and the risk of preterm delivery among 90 women with preterm labor. Survival curves analysis for preterm labor-to-delivery interval showed a significantly shorter interval for high vaginal concentrations of both A. vaginae or G. vaginalis (hazard ratio: 3.3; IC 95%: 1.1-9.5). Our work improved vaginal flora analysis and investigated the relationship with preterm delivery.

Les progrès médicaux de la prise en charge des nouveau-nés prématurés ont permis la diminution de la mortalité néonatale, mais la prévalence des handicaps neurologiques d'origine périnatale reste stable. Ainsi, la mise en place de stratégies de neuroprotection est un enjeu primordial de la médecine périnatale actuelle. Parmi ces stratégies, l'administration de sulfate de magnésium en cas de menace d'accouchement prématuré permet l'amélioration du devenir neurologique des enfants à l'âge de deux ans. La neuroprotection concerne aussi l'ensemble des interventions qui ont lieu après la naissance, pendant la période néonatale. Depuis les années 2000, les agents anesthésiques sont mis en cause dans la survenue d'anomalies du développement lorsqu'ils sont administrés chez le nouveau-né. La balance bénéfice/risque doit donc être évaluée pour chaque anesthésique prescrit en période néonatale afin de limiter une potentielle neurotoxicité. La première partie de cette thèse a pour objectif le suivi à l'âge scolaire d'une cohorte d'enfants prématurés exposés en anténatal au sulfate de magnésium. La deuxième partie est consacrée à l'évaluation in vivo de l'impact du rémifentanil, morphinique de synthèse utilisé comme agent anesthésique, sur le cerveau immature du souriceau en condition excitotoxique. 1 - Etude de l'influence de l'administration anténatale du sulfate de magnésium sur le développement psychomoteur à l'âge scolaire de prématurés de moins de 33 semaines d'aménorrhée : essai Premag. L'étude Premag, débutée en France en 1997, avait permis l'inclusion de 688 nouveau-nés prématurés exposés au sulfate de magnésium ou à un placebo, dont 606 ont été suivis à l'âge de deux ans. Un suivi à plus long terme était nécessaire pour affirmer l'innocuité de la molécule sur le devenir neurocognitif à l'âge scolaire. Entre 'décembre 2009 et avril 2012, les familles qui avaient participé à l'essai Premag ont été recontactées. Quatre-cent-trente-et-un enfants (moyenne d'âge 11 ans) parmi les 606 survivants ont été évalués à l'âge scolaire par un questionnaire parental. Le critère d'évaluation principal était un critère combiné déficit moteur et/ou décès. Il n'a pas été mis en évidence d'effet délétère de l'exposition anténatale au sulfate de magnésium. Par ailleurs, une diminution non significative des troubles du comportement, une meilleure scolarisation et une réduction du recours aux services d'éducation à domicile ont été observées en cas d'exposition au sulfate de magnésium. 2 - Effet neuroprotecteur du rémifentanil dans un modèle murin de lésion excitotoxique néonatale. Le rémifentanil, morphinique de synthèse, est utilisé en période périnatale, chez la mère en cas d'anesthésie générale ou chez le nouveau-né en cas de nécessité d'anesthésie/analgésie. Nous avons évalué in vivo l'impact du morphinique en contexte lésionnel. Les lésions cérébrales ont été obtenues par administration intracorticale d'iboténate, agoniste glutamatergique, au deuxième jour de vie (P2) chez le souriceau. Après exposition au rémifentanil, la taille de la lésion induite par l'iboténate était significativement réduite à P7. Cet effet protecteur était accompagné par une diminution de la production des dérivés réactifs de l'oxygène et de l'astrogliose réactionnelle, suggérant un effet modulateur de la neuroinflammation par le rémifentanil. L'activité caspase était également réduite dans le groupe rémifentanil. Enfin, les performances sensori-motrices (géotaxie négative entre P6 et P8 et réflexe d'agrippement entre P10 et P12) étaient améliorées chez les animaux lésés exposés au morphinique. A P18, l'analyse du comportement des souris dans l'open field semblait suggérer que l'exposition au rémifentanil à P2 entraînait un effet anxiolytique, particulièrement chez les femelles. / Better protecting the developing brain of very preterm infants remains a dailychallenge for all specialists in perinatal care. Despite improvement of neonatal mortality andmorbidity, very preterm infants remain vulnerable and at risk of developing neurologicalimpairments. To limit the occurrence of such events, implementing of neuroprotectionduring brain development is essential. Neuroprotection in the context of preterm birth is thesubject of extensive research, but few strategies have currently been demonstrated to beeffective. One part of these strategies takes place before birth, as antenatal corticosteroidsadministration that is known to reduce intraventricular hemorrhage, or in utero transfer totertiary maternity hospitals. There is now strong evidence to support antenatal magnesiumsulfate infusion in order to prevent cerebral palsy in context of prematurity.Neuroprotection may also occur after birth and evaluate the benefit/risk balance for eachpotentially deleterious drug administered during this period, such as anesthetics, is one ofthose strategies. Fetuses and preterm newborns are exposed to general anesthesia duringcesarean delivery or in neonatal intensive care when sedation and analgesia isrecommended. The role of these agents remains extremely controversial and could appearto be neurotoxic.This thesis work is part of the development and evaluation of neuroprotectionstrategies for preterm neonates. The first part aims at the follow up of the French PREMAGcohort to evaluate the children for any long-term deleterious effects of magnesium sulfate,and to assess developmental and psychomotor outcomes at school-age. The second part isdevoted to the evaluation of the in vivo impact of remifentanil, synthetic opiate, on theimmature brain of mouse pups in an excitotoxic condition.

Entre 10% et 30% des maladies humaines sont liées à l'apparition d'une mutation non-sens (PTC). La synthèse protéique est alors arrêté prématurément. Cet arrêt peut être inhibé par des molécules inductrices de translecture qui permettent l’incorporation d’un ARNt suppresseur naturel au niveau du PTC (translecture). Le ribosome peut alors franchir le PTC et restaurer l’expression de la protéine.Au cours de ma thèse, je me suis intéressé à la suppression des codons stop en caractérisant de nouvelles molécules inductrices de translecture et en analysant les mécanismes de la fidélité de la traduction.J’ai tout d’abord mis au point un système de criblage innovant avec lequel j’ai testé plus de 17 000 molécules et identifié la molécule TLN468. J’ai pu mettre en évidence que cette molécule est capable d’induire la réexpression d’une protéine p53 active.J'ai aussi caractérisé de nouveaux composés dérivés d’aminoglycosides. J’ai pu montré que le NB124 est capable d’induire l’apoptose de cellules tumorales via la réexpression de la protéine p53 tout ayant une toxicité bien plus faible que la gentamicine.En parallèle, j’ai développé une approche en molécule unique permettant d’étudier les erreurs programmées du ribosome (recodage). J’ai ainsi pu analyser la cinétique d’élongation des ribosomes eucaryotes et montré que l’initiation de la traduction sur un site d’entrée interne (IRES) ralentit le ribosome lors des premiers cycles d’élongation. / Nonsense mutations, also known as premature termination codons (PTCs) are responsible for 10% to 30% of all human genetic diseases. Nonsense translation suppression can be induced by readthrough inducers. The presence of such PTC leads to premature translation termination. These stop therapeutic strategies have emerged which attempt to use molecules that facilitate tRNA incorporation at the PTC (readthrough). The, translation continue in the same reading frame until the next stop codon. I first developed an innovative screening system I used to test more than 17,000 molecules and have identified one hit, TLN468 molecule. I have shown that this molecule is able to induce re-expression of an active p53 protein.I also characterized new compounds derived from aminoglycosides. I have shown that the NB124 induces apoptosis of tumor cells by re-expressing p53 protein while having a much lower toxicity than gentamicin.I developed a single molecule approach for studying the ribosome programmed errors (recoding). I was able to analyze the kinetics of elongation eukaryotic ribosomes and showed that the initiation of translation at an internal entry site (IRES) slows the ribosome during the first elongation cycle.

L’essor de l’imagerie médicale par résonance magnétique (IRM) permet une exploration de plus en plus précise du cerveau en période néonatale. Comment interpréter le plus objectivement possible des images dont les particularités compliquent l’analyse ? La controverse autour des hyperintensités diffuses de la substance blanche (diffuse excessive high signal intensity, DEHSI) en est une illustration. Le premier objectif est d’étudier la variabilité des appréciations des radiologues. Il existe une bonne reproductibilité des mesures bidimensionnelles des structures cérébrales, mais une reproductibilité intra et inter-observateurs moyenne de l’analyse visuelle de l’intensité de signal de la substance blanche néonatale. Le second objectif est le développement d’une méthode de segmentation utilisant des outils de traitement d’images, essentiellement morphologiques, en particulier des opérateurs connexes. Elle permet de segmenter la substance grise, la substance blanche et le liquide cérébro-spinal à l’étage sus-tentoriel et détecter automatiquement la présence d’hyperintensités de la substance blanche. Une mesure normalisée de la sévérité de celles-ci par rapport à la substance blanche adjacente est calculée, ce qui constitue une contribution originale de la thèse. La validation des résultats sur des images acquises avec des champs magnétiques de 1,5 et 3 T par comparaison à des segmentations manuelles autorise l’utilisation de ce logiciel. La confrontation des résultats obtenus au suivi clinique à long terme de nouveau-nés permettra de mieux connaître et interpréter le développement cérébral visualisé en IRM et d’apporter une réponse face au défi que constituent les DEHSI. / Progress in magnetic resonance imaging (MRI) has allowed more detailed exploration of the development and maturation of the neonatal brain. Among the challenges facing radiologists are determining how best to objectively analyze images with very different characteristics when compared to older children. One issue is the “diffuse excessive high signal intensity” (DEHSI) of the white matter in premature newborns, whose definition, classification and prognosis have been vigorously debated. The role played in this analysis by the subjectivity of the radiological interpretation is not well understood. Our primary objective was to study the variability of this subjective analysis by the radiologist. Although reproducibility is acceptable for bi-dimensional measurement of brain structures, it is only fair for the analysis of signal intensity of brain white matter. The secondary objective was the design of a robust and reliable semi-automatic method to segment the gray matter, the white matter, and the cerebrospinal fluid and detect potential high signal intensity regions (it calculates a normalized mean value, and compares it to the normal surrounding white matter.). The algorithm is composed of an isotropic diffusion filter, morphological tools and connected operators, all implemented in a software interface. The results of this algorithm have been validated on MRI images acquired on 1.5 and 3 T devices by comparing them with segmentation results. This new tool could be employed in routine MRI. Correlation of the results with clinical outcomes in infants would permit a better understanding of cerebral development and, particularly, elucidate the significance of DEHSI.

Constrained optimization is pivotal in deep learning for enforcing predefined operational, ethical, and regulatory constraints in models. This thesis explores iterative gradient-based methods for solving constrained optimization. These methods are preferred for their adaptability in the non-convex, stochastic, and high-dimensional learning landscape of neural networks. Lagrangian methods, which integrate constraints directly into the objective function using Lagrange multipliers, are particularly effective. This formulation facilitates a unified approach to handle both the model's performance and its adherence to constraints simultaneously. However, the min-max problems inherent in Lagrangian frameworks often suffer from unstable oscillatory dynamics. Solving them using traditional gradient descent-ascent methods potentially leads to suboptimal convergence and prolonged training times. To mitigate these issues, this thesis introduces the νPI algorithm, a novel algorithm that integrates Proportional-Integral (PI) control theory into the optimization of Lagrange multipliers. The νPI algorithm is designed to stabilize the optimization process by adjusting the updates to the Lagrange multipliers based on the current and past constraint violations, effectively dampening the oscillations typically observed with gradient descent-ascent methods. Experimental validations across various deep learning applications demonstrate that νPI not only stabilizes the learning process but also accelerates convergence to optimal or near-optimal solutions, outperforming traditional methods in terms of reliability and speed. Through its application, νPI proves to be a robust tool in managing the dynamics of constrained optimization, enhancing the capability of deep learning models to meet stringent external constraints. / L’optimisation contrainte est essentielle dans l’apprentissage profond pour faire respecter les contraintes opérationnelles, éthiques et réglementaires prédéfinies dans les modèles. Cette thèse explore les méthodes itératives basées sur le gradient pour résoudre l’optimisation contrainte. Ces méthodes sont privilégiées pour leur adaptabilité dans le paysage d’apprentissage non convexe, stochastique et de haute dimension des réseaux neuronaux. Les méthodes lagrangiennes, qui intègrent directement les contraintes dans la fonction objectif à l’aide de multiplicateurs de Lagrange, sont particulièrement efficaces. Cette formulation facilite une approche unifiée pour gérer simultanément la performance du modèle et son adhérence aux contraintes. Cependant, les problèmes min-max inhérents aux cadres lagrangiens souffrent souvent de dynamiques oscillatoires instables. Leur résolution à l’aide des méthodes traditionnelles de descente de gradient-ascent peut potentiellement conduire à une convergence sous-optimale et à des temps de formation prolongés. Pour atténuer ces problèmes, cette thèse introduit l’algorithme νPI, un nouvel algorithme qui intègre la théorie de contrôle Proportionnel-Intégral (PI) dans l’optimisation des multiplicateurs de Lagrange. L’algorithme νPI est conçu pour stabiliser le processus d’optimisation en ajustant les mises à jour des multiplicateurs de Lagrange en fonction des violations de contraintes actuelles et passées, atténuant efficacement les oscillations typiquement observées avec les méthodes de descente de gradient-ascent. Les validations expérimentales à travers diverses applications d’apprentissage profond démontrent que νPI stabilise non seulement le processus d’apprentissage mais accélère également la convergence vers des solutions optimales ou quasi-optimales, surpassant les méthodes traditionnelles en termes de fiabilité et de vitesse. Grâce à son application, νPI se révèle être un outil robuste pour gérer les dynamiques de l’optimisation contrainte, améliorant la capacité des modèles d’apprentissage profond à répondre à des contraintes externes strictes.

Problématique. Basée sur les constats effectués lors d’un essai clinique randomisé qui visait à évaluer les effets du lait maternel de fin d’expression sur la croissance et le développement de nouveau-nés prématurés et qui s’est soldé par un recrutement infructueux, une intervention de soutien à la lactation chez les mères de nouveau-nés prématurés a été développée. La mère d’un nouveau-né prématuré est en effet trois fois plus à risque qu’une autre de présenter une production lactée insuffisante. Il est donc crucial de soutenir ces mères dans l’établissement et le maintien d’une production lactée adéquate. Le but de cette étude pilote est d’estimer les effets d’une intervention de soutien à la lactation sur l’expression de lait maternel et la production lactée de mères ayant donné naissance prématurément ainsi que d’évaluer les aspects d’acceptabilité et de faisabilité de l’intervention, de l’étude et de ses procédures. Hypothèse de recherche. Les mères de nouveau-nés prématurés qui reçoivent une intervention de soutien à la lactation expriment leur lait significativement plus longtemps et plus fréquemment et produisent significativement un plus grand volume de lait à plus grande concentration lipidique sur une base quotidienne que celles qui reçoivent les soins usuels. Méthode. Devis : Projet-pilote de type essai clinique randomisé. Échantillon: Quarante mères de nouveau-nés prématurés de <30 semaines de gestation admis à une unité de soins intensifs néonatals. Procédures: Les mères du groupe témoin reçoivent les soins usuels alors que celles du groupe expérimental reçoivent une intervention de soutien à la lactation. Cette dernière comporte quatre volets: une séance d’enseignement portant sur l’établissement et le maintien d’une production lactée suffisante, un suivi téléphonique, une ligne d’aide téléphonique et le prêt d’un tire-lait électrique double pompage. Dans les deux groupes, les mères sont amenées à tenir un journal de bord de leurs séances d’expression et du volume de lait maternel exprimé. Résultats. L’étude et ses procédures de même que l’intervention de soutien sont acceptables et faisables. Les résultats observés en lien avec l’hypothèse de recherche sont orientés dans la même direction que cette dernière à l’exception de la concentration lipidique du lait maternel. Recommandations. Une étude à plus grande échelle doit être réalisée afin d’évaluer les effets de l’intervention de soutien à la lactation sur la production lactée de mères de nouveau-nés prématurés. Quant à la clinique, des actions concertées doivent être menées afin de créer un contexte propice et des conditions favorables à l’expression de lait maternel chez les mères de nouveau-nés prématurés. / Problem statement. Based on observations from an unsuccessful randomized clinical trial that aimed to evaluate the effects of hindmilk on the short-term growth and development of preterm infants, a lactation support intervention for mothers of preterm infants has been developed. Mothers who give birth prematurely are three times more likely to have an insufficient milk output compared to those who give birth at term. It is therefore crucial to support these mothers in order to facilitate the establishment and maintenance of their milk supply. The aim of this pilot study is to estimate the effects of a lactation support intervention on the expression of breast milk and milk output of mothers who gave birth prematurely and assess the acceptability and feasibility of the intervention, study and its procedures. Research hypothesis. A lactation support intervention in mothers who deliver prematurely enables them to express their milk significantly longer and more frequently, and produce a greater milk output with a higher lipid concentration compared to mothers who deliver prematurely and receive usual care. Method. Design: A pilot study of a randomized clinical trial. Sample: Forty mothers of preterm infants born at <30 weeks of gestation and admitted to a neonatal intensive care unit. Procedures: The mothers in the control group receive usual care while those in the experimental group receive a lactation support intervention. The intervention has four components: an education session on the establishment and maintenance of an adequate milk supply, a telephone follow-up, a telephone helpline and the loan of a double electric breast pump. In both the intervention and control groups, mothers kept a logbook of the frequency, duration and volume of their breast milk expressions. Results. Both the study design and the intervention are feasible and acceptable to mothers of preterm infants. With the exception of milk lipid concentration, the results are oriented in the same direction as the research hypothesis. Recommendations. A larger scale study should be conducted to evaluate the effects of the lactation support intervention on the frequency, duration, and volume of breast milk expression among mothers of premature infants. As for the clinical practice, concerted interprofessional actions must be undertaken to create the environment and conditions conducive to breast milk expression in these mothers.

L’environnement (E) du grand prématuré (GP) diffère de l’E. utérin et contribue aux séquelles neurosensorielles qui le menace. Les stimuli auditifs y sont prédominants et atypiques. Peu de choses sont connues sur la sensibilité auditive du GP à ces stimuli. Elle est évaluée ici par l’analyse de sa réactivité physiologique, comportementale, et cérébrale (NIRS) aux variations de cet E. Une étude observationnelle montre que i) le GP réagit à des stimuli auditifs dès un seuil de 5-10 dBA de ratio signal-bruit ambiant ; ii) certaines stimulations altèrent son bien-être (désaturations, rupture du sommeil) ; iii) ses réponses autonomiques sont les plus sensibles. Sa réactivité varie selon la source sonore, suggérant une discrimination du caractère vocal ou non des stimuli. Une étude expérimentale évalue d’autres aspects de ses performances auditives (impact de la fréquence sonore, de la valence émotionnelle des voix) et leur maturation de 30-32 à 34-36 sem. d’âge post-menstruel. Son champ de perception fréquentiel de sons purs s’élargit des moyennes (500-2500 Hz) aux basses et hautes fréquences (100 et 4500 Hz). Après 34 sem., il discrimine la voix maternelle de celle d’une autre mère et d’une autre femme (émotionnellement neutre). Cette réactivité préférentielle se traduit par un « réflexe cardiaque d’orientation » et témoigne qu’un GP soustrait précocement à la voix de sa mère développe des capacités perceptives similaires à celles du fœtus exposé en continue à la prosodie de la voix maternelle. Ces résultats ouvrent un champ de recherche complémentaire sur les conséquences à long terme de son expérience auditive précoce (attachement, développement du langage et des émotions). / The environment (E) of very preterm infant (VPI) greatly differs from the uterine E and contributes to his risk of altered neurodevelopment. Although auditory stimuli are prominent and atypical in the NICU, little is known about the auditory sensitivity of VPI to his acoustic E. It is evaluated through their physiological, behavioral, and brain (NIRS) responsiveness to auditory environmental changes. An observational study shows that i) VPIs respond to “naturalistic” auditory stimuli from a minimum signal-to-noise ratio threshold of 5-10 dBA, ii) some stimuli can affect their well-being (desaturation, sleep disruption), iii) their autonomic reactivity is the most sensitive. Their reactivity varies depending on the sound sources, suggesting an ability to discriminate vocal from non vocal sounds. An experimental approach assess other aspects of their auditory performance (impact of sound frequency, emotional valence of voices) and their maturation from 30-32 to 34-36 wks post-menstrual age. Their perceptual field of sound frequencies expands for pure tones from the middle frequencies (500-2500 Hz) to low and high frequencies (100 and 4500 Hz). After 34 wks, VPIs discriminate their mother's voice from that of another mother and of another woman (emotionally neutral). This preferential reactivity relies on a "cardiac orienting reflex" suggesting that VPI not exposed for weeks to their mother’s voice in utero, can develop perceptual abilities similar to those of the fetuses continuously exposed to the prosody of their mother’s voice. They open ways for further research on the long-term consequences of early auditory experience (attachment, language and emotions development).

L’inhalation de monoxyde d’azote (NO) est l’une des thérapies les plus utilisées en réanimation néonatale. Cependant, peu de données sont disponibles sur l’impact de l’inhalation de NO sur le développement cérébral et le devenir des enfants prématurés. Nous avons étudié l’impact du monoxyde d’azote inhalé (iNO) sur le cerveau en développement chez le rongeur. Des portées et leur mère sont placés sous 5 à 20 ppm de NO de la naissance (P0) jusqu’au 7ème jour de vie postnatal (P7). Les animaux exposés au NO présentent une augmentation transitoire de l’angiogenèse et de la myélinisation, sans incidence sur les fonctions cognitives à l’âge adulte. L’exposition au NO est associée à une prolifération d’oligodendrocytes immatures et à une maturation anticipée des formes myélinisantes. Les rôles du NO endogène et du couple VEGF/VEGFR2 dans ces effets ont été évalués via l’injection d’antagonistes : LNAME pour inhiber les NOS, SU-5416 comme antagoniste du VEGFR2. Dans les deux cas, l’inhalation de NO corrige les anomalies de myélinisation et d’angiogenèse induites par ces inhibiteurs. Nous avons soumis des ratons à une agression excitotoxique par injection intracérébrale d’agonistes du glutamate. A P10 les rats exposés au iNO avant l’injection présentent des lésions moins importantes ; ainsi qu’un diminution de densité des microglies activées et des astrocytes. Cet effet neuroprotecteur est associé à une régulation de sous-unités des récepteurs au glutamate dès P5. Cet effet transcriptionnel semble lié à la modulation de la signalisation pCREB/Akt. Les effets à distance du iNO sont liés à un transport réversible endovasculaire du NO. In fine, du NO est delivré à la cellule et les concentrations intracellaires de cGMP augmentent d’un facteur 5. Plusieurs facteurs de transcription sont régulés : PDGFR-α, Sema3F, les sous-unités des récepteurs au glutamate, Thrombospondine-1. Cette dernière est un antagoniste naturel de la signalisation NO-cGMP. L’injection de ABT-510, agoniste de TSP-1, abolit les effets du iNO, confirmant l’hypothèse que les effets à distance reposent sur la signalisation NO-Guanylate Cyclase soluble-cGMP. Au total, nous avons démontré que le iNO est transporté de manière réversible et delivré au cerveau en développement. Il y exerce un effet pro-angiogénique et pro-myélinisant, via une signalisation cGMP, régulée par la thrombospondine-1. Plus encore, l’exposition prophylactique au iNO diminue l’impact d’une agression excitotoxique. Ce qui augure de propriétés neuroprotectrices prometteuses en néonatalogie, et au delà. / Inhaled nitric oxide (iNO) is one of the most promising therapies used in neonates, but littlei known about its effect on the developing brain. We explored the effects of iNO on developing brain in rodent pups, and pathway involved in iNO remote effects. Rat pups and their mothers were placed in a chamber containing 5 to 20 ppm of NO for 7 days after birth. Extensive serum analysis, immunochemistry, RT-PCR analysis, were performed Neonatal exposure to iNO was associated with a transient increase in central nervous system myelination and angiogenesis in rats, without any behavioral consequences in adulthood. Exposure to iNO was associated with a proliferative effect on immature oligodendrocytes and a subsequent promaturational effect. The role of endogenous NO in myelination was investigated in animals treated with the nitric oxides synthase inhibitor N-nitro-L- arginine methyl ester (L-NAME) in the neonatal period ; this led to protracted myelination defects and subsequent behavioral deficits in adulthood. These effects were reversed by rescuing L-NAME-treated animals with iNO. We challenged animals with intracranial injection of glutamate agonists. At P10, rat pups exposed to iNO exhibited a significant decrease of lesion size in both the white matter and cortical plate compared to controls. Microglia activation and astrogliosis were found significantly decreased in NO-exposed animals. This neuroprotective effect was associated with a significantdecrease of several glutamate receptor subunits expression at P5. iNO was associated with an early(P1) downregulation of pCREB/pAkt expression and induced an increase in pAkt proteinconcentration in response to excitotoxic challenge (P7) Those effects were related to a release of NOto the cells, and a rise of cGMP intracellular concentration. Several transcription factor wereregulated, namely PDGFR-α, Sema3F, TSP-1, glutamate receptors subunits, Thrombospondin-1. Thelatter was responsible for NO pathway regulation, and injection of TSP-1 agonist (AbT-510) abolishediNO remote effects. iNO remote effects are not associated VEGF concentration increase nor VEGFRstimulation, as VEGF-R antagonist SU54-16 failed to abolish iNO effects on angiogenesis andmyelination. Moreover iNO reverses severe myelination and angiogenesis defects induced by this SU-5416. Thus, we demonstrate transport and considerable remote effect of iNO on angiogenesis andmyelination in rodents. Those effects are related to an enhancement of cGMP pathway, regulated byTSP-1, and transcriptional effects. Moreover we described and investigated the neuroprotectiveeffect of iNO in neonatal excitotoxic-induced brain damage. These data point to potential newavenues for neuroprotection in human perinatal brain damage.