Le métabolisme des lipides joue un rôle primordial au cœur de l'homéostasie cutanée. Précisément, les acides gras polyinsaturés (PUFAs) n-3 et n-6 sont impliqués dans des fonctions à la fois structurales et métaboliques, essentielles au développement et au maintien de la fonction barrière de la peau. Ces fonctions variables et complexes sont toujours partiellement incomprises à ce jour, et les conséquences qui en découlent sont évidentes et parfois néfastes. En effet, cette incompréhension limite notre capacité à reconstruire des modèles cutanés plus représentatifs de la peau normale humaine, qui sont nécessaires aux études pharmaceutiques. De plus, cette dernière fait partie intégrante de notre incapacité à déterminer les causes de certaines pathologies multifactorielles complexes telles que le psoriasis et, conséquemment, à développer des traitements efficaces pour les soigner. Les modèles de peau humaine sains et psoriasiques produits par génie tissulaire ont été exploités afin de mettre en lumière le rôle des acides gras polyinsaturés dans la fonction barrière de la peau. Au cours de cette thèse, plusieurs objectifs spécifiques ont été étudiés. Les deux premiers objectifs visaient l'optimisation du modèle de peau saine grâce à la supplémentation des milieux de culture avec, dans un premier temps, soit une supplémentation individuelle en acide alpha-linolénique (n-3 PUFAs) ou en acide linoléique (n-6 PUFAs). Dans un deuxième temps, une double supplémentation a été réalisée où l'acide alpha-linolénique et l'acide linoléique ont été ajoutés simultanément. Les résultats issus de ces deux études ont montré que la supplémentation des milieux de culture avec l'acide alpha-linolénique et celle avec les deux acides simultanément permettaient d'améliorer la fonctionnalité des substituts cutanés en diminuant l'absorption percutanée de la testostérone, alors que la supplémentation en acide linoléique seul n'avait pas d'effet. Ces résultats surprenants ont mis en évidence l'importance du ratio de n-3 et de n-6 PUFAs lors de la formation de la barrière cutanée in vitro. Le troisième objectif de cette thèse a été de caractériser l'endocannabinoïdome de la peau normale humaine et des substituts sains reconstruits par génie tissulaire. Cette étude a permis de mieux comprendre les différents acteurs du métabolisme des endocannabinoïdes au sein de la peau. Nos résultats ont aussi montré que les différents endocannabinoïdes présents dans la peau humaine étaient également retrouvés dans les substituts cutanés. De plus, une double supplémentation en acide alpha-linolénique et en acide linoléique a permis de moduler le profil d'endocannabinoïdes, confirmant que les peaux représentent un modèle adéquat pour l'étude du métabolisme des endocannabinoïdes cutanés. Finalement, le dernier objectif spécifique de cette thèse consistait à étudier le potentiel de l'acide alpha-linolénique (n-3 PUFAs) comme traitement pour soigner le psoriasis. Cette étude a permis de confirmer que les n-3 PUFAs pouvaient réguler la prolifération et la différenciation des kératinocytes psoriasiques in vitro afin qu'ils retrouvent un phénotype se rapprochant davantage de celui des cellules saines. Nos résultats montrent que cette régulation est induite par la modulation de la production des médiateurs lipidiques issus des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6 ainsi que par l'activation et l'inhibition subséquentes des cascades de transduction du signal des kinases. En conclusion, le travail présenté dans cette thèse a permis de faire avancer de manière importante l'état des connaissances en ce qui a trait au métabolisme des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6 au sein des peaux saines et psoriasiques. Ce dernier a également permis l'optimisation de la reconstruction tissulaire d'un modèle de peau dans le but d'obtenir un tissu affichant une barrière cutanée similaire à celle d'une peau normale humaine et, par conséquent, de mener à un modèle répondant davantage aux besoins de l'industrie pharmaceutique. Finalement, cette thèse a contribué à supporter et à promouvoir l'utilisation des n-3 PUFAs en tant que traitement possible pour les patients atteints de psoriasis, ainsi qu'à démontrer la pertinence de poursuivre les recherches dans ce domaine puisqu'elles offrent un potentiel important quant à l'amélioration de la qualité de vie des patients. / Lipid metabolism plays a central role in the skin homeostasis. More specifically, omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acids (n-3 and n-6 PUFAs) are involved in both structural and metabolic functions, which are essential for the development and maintenance of the skin barrier function. These highly variable and complex functions are still partially misunderstood to this day, and the resulting consequences are obvious. Indeed, these gaps in knowledge limit our ability to produce reconstructed skin models that are representative of normal human skin, which are necessary for pharmaceutical studies. In addition, improving our knowledge of skin lipids would help understand the causes of certain complex multifactorial pathologies such as psoriasis and would consequently lead to the development of more effective therapies. Tissue-engineered healthy and psoriatic human skin substitutes have been exploited to shed light on the role of polyunsaturated fatty acids regarding the barrier function of the skin. This thesis evaluated several specific objectives. The first two objectives aimed at the optimization of the healthy skin substitutes using first, individual supplementation of culture media with alpha-linolenic acid (n-3 PUFA) or linoleic acid (n-6 PUFA), as well as in a second step, a dual supplementation with both alpha-linolenic and linoleic acids. The results of these two studies showed that supplementation of culture media with alpha-linolenic acid and with the dual supplementation improved the functionality of skin substitutes by reducing the percutaneous absorption of testosterone, whereas the linoleic acid supplementation alone had no effect. These surprising results demonstrated the importance of the ratio of n-3 to n-6 PUFAs in the formation of the skin barrier in vitro. The third objective of this thesis was to characterize the endocannabinoidome of human skin compared to that of healthy tissue-engineered skin substitutes. This study provides a better understanding of the different actors in the metabolism of endocannabinoids within the skin. Our results show that the different endocannabinoids present in human skin were also found in the skin substitutes, and that they were modulated following a double supplementation with alpha-linolenic acid and linoleic acid, confirming that reconstructed skin equivalents are an adequate model for the study of the metabolism of cutaneous endocannabinoids. Finally, the last specific objective of this thesis was to study the potential of alpha-linolenic acid (n-3 PUFA) as a treatment for psoriasis. This study confirmed that n-3 polyunsaturated fatty acids can regulate the proliferation and differentiation of psoriatic keratinocytes so that they adopt a healthier behavior. This regulation is mediated by the modulation of the lipid mediators produced from n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids, as well as by the activation and inhibition of subsequent signal transduction cascades involving kinases. In conclusion, the results reported in this thesis significantly contribute to advancing the state of knowledge regarding the metabolism of n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids in healthy and psoriatic skin. This thesis also allowed the optimization of a skin model to be more representative of the functionality of normal human skin, and thus the generation of a more efficient model for the pharmaceutical industry. Ultimately, our work will help to support and promote the use of n-3 polyunsaturated fatty acids as a treatment for patients with psoriasis, which could greatly improve their quality of life.

Cette thèse porte sur le développement et la validation d’outils afin d’améliorer l’efficacité des traitements de curiethérapie à haut débit de dose (HDR) du sein. Le but du projet vise donc à concevoir et valider un nouveau système de planification et de guidage en temps réel des traitements de curiethérapie HDR du sein, basé principalement sur l’échographie 3D (3DUS). Dans un premier temps, une étude clinique a été réalisée à l’aide d’un premier prototype 3DUS linéaire développé par le groupe. L’étude a permis de constater que le volume mesuré par échographie 3D est environ trois fois plus petit que celui mesuré par tomodensitomètre et que le système possède plusieurs limitations (ex : volume d’acquisition trop petit, guidage des cathéters impossible). Dans un deuxième temps, un algorithme d’optimisation de la position et du nombre de cathéters a été développé. Il s’est avéré que la méthode développée est robuste aux erreurs d’implantation et qu’il est possible de réduire significativement le nombre de cathéters sans avoir un impact important sur la dosimétrie. Dans un troisième temps, une étude a comparé cet algorithme au seul algorithme commercialement disponible, HIPO. Les résultats ont démontré que l’algorithme HIPO produit des plans significativement inférieur, en terme de dosimétrie, à l’algorithme présenté dans cette thèse. Dans un quatrième temps, deux méthodes ont été développées afin de réaliser une planification personnalisée, en temps réel des traitements de curiethérapie HDR du sein. Les deux méthodes se sont avérées efficaces pour réduire le nombre de cathéter. Une preuve de concept a été validée et elle a démontré le potentiel d’une planification personnalisée, en temps réel des traitements de curiethérapie HDR du sein. À l’aide des connaissances acquises dans l’étude clinique, un nouveau prototype 3DUS a été développé. Il inclut un nouveau mode d’acquisition hybride et un module de guidage de la position des cathéters. Les résultats présentés dans cette étude ont mis en évidence le fait que le système 3DUS hybride a la capacité de mesurer avec justesse les dimensions linéaires ainsi que les volumes. Il reconstruit également avec justesse la trajectoire des cathéters. Pour terminer, dans le but d’effectuer une reconstruction dynamique des cathéters, un système de guidage électromagnétique a été validé. Les résultats ont démontré que la reconstruction des cathéters, en curiethérapie HDR, est significativement plus juste et plus précise à l’aide d’un système de guidage électromagnétique qu’en utilisant les méthodes conventionnelles. / This thesis focuses on the development and validation of different tools to increase the efficacy of high dose rate (HDR) breast brachytherapy treatments. The project goal aim at designing and validating a new system for real-time guidance and planning of HDR breast brachytherapy treatments, based mainly on 3D ultrasound (3DUS). As a first step, a clinical study was performed using the first linear 3DUS prototype developed by our group. This study has shown the limitations of the current system (ex : small acquisition volume, no catheter tracking possibility) and that 3DUS volumes are three times smaller than computed tomography volumes. As a second step, a catheter optimization algorithm was developed. The algorithm was shown to be robust to catheter implantation errors and it was possible to reduce significantly the number of catheters without having a significant negative impact on the dosimetry. As a third step, a study was designed to compare the present catheter optimization algorithm to the only commercially available algorithm, HIPO. The results demonstrated that the HIPO algorithm produce significantly worse plan, in term of dosimetry, than the algorithm that was developed in the present thesis. As a fourth step, two methods were developed for personalized, real-time planning of breast HDR brachytherapy treatments. The two methods were efficient and they were able to reduce the number of catheters. A proof-of-concept was validated and it demonstrated the potential of a personalized, real-time planning approach for breast HDR brachytherapy. Using the experience acquired during the clinical study, a new 3DUS system was developed. The system includes a new hybrid acquisition approach and a module for catheter tracking. The results presented in this study have shown the ability of the hybrid 3DUS system to accurately measure linear dimensions and volumes. Furthermore, it allows the reconstruction of the catheters trajectory with accuracy as well as track them in real-time. Finally, in order to dynamically reconstruct catheters, an electromagnetic tracking system was validated. This study has shown that the reconstruction of catheters, in HDR brachytherapy, is significantly more accurate and precise with an electromagnetic tracking system than with the conventional methods.

Le kinesiotape est une ressource complémentaire largement utilisée dans les cliniques pour le traitement de nombreuses pathologies musculosquelettiques, qui a été suggéré comme un traitement efficace pour diminuer la douleur et les limitations fonctionnelles chez les individus avec une tendinopathie de la coiffe des rotateurs (TCR) par l’augmentation du retour proprioceptif, qui contribuerait à l’amélioration du contrôle neuromusculaire de l’épaule. L’objectif de cette thèse était de déterminer si le kinesiotape engendre des gains supplémentaires à la réadaptation des individus avec TCR à moyen et long terme. L’efficacité du kinesiotape à moyen et long terme a été étudiée lorsqu’utilisé en association avec un programme de réadaptation de six semaines, basé sur l’entraînement sensorimoteur pour restaurer le contrôle neuromusculaire de l’épaule. Pour atteindre nos objectifs, 52 individus diagnostiqués avec une TCR unilatérale ont participé à un traitement composé de 10 séances de physiothérapie et d’exercices à la maison. Les participants ont été assignés, aléatoirement, à l’un des deux groupes (KT [expérimental] ou No-KT [contrôle]), dans lesquels le groupe KT a reçu une application thérapeutique de kinesiotape, spécifique pour la TCR, en plus du programme de réadaptation, alors que le groupe No-KT a reçu seulement le programme de réadaptation. Le programme de réadaptation était le même pour les deux groupes, incluant un entraînement sensorimoteur, la rééducation du patient, des exercices résistés pour le renforcement musculaire, de la thérapie manuelle, et des étirements. Un plan de traitement individuel a été personnalisé et mis en place pour chaque participant. Les techniques utilisées variaient en fonction des besoins spécifiques de chacun. Le niveau de symptômes et les limitations fonctionnelles ont été évalués avec le questionnaire Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand (DASH), le Brief Pain Inventory (BPI), et le Western Ontario Rotator Cuff (WORC) à cinq moments (évaluation initiale, 3, 6 et 12 semaines, et 6 mois), alors que les amplitudes de mouvement (ADM) de l’épaule, sans douleur et complète, et la distance acromio-humérale (DAH) au repos et à 60° d’abduction active de l’épaule, ont été évaluées avant (évaluation initiale) et après le traitement (semaine 6). De plus, l’effet immédiat du kinesiotape sur l’augmentation de la DAH et sur l’amélioration de la capacité de repositionnement articulaire actif des individus avec TCR a également été évaluées avant la première séance de physiothérapie chez les participants du groupe KT (devis transversal). Globalement, 78.8% des participants ont rapporté un changement positif significatif de leur condition à la fin du traitement. Les résultats de l’essai randomisé contrôlé (ECR) montrent que les deux groupes ont présenté une amélioration similaire et significative de leurs symptômes et limitations fonctionnelles au fil du temps. Par conséquent, le kinesiotape n’a apporté aucun bénéfice supplémentaire au processus de réadaptation pour réduire les symptômes et les limitations fonctionnelles chez les individus avec TCR à moyen et long terme. De plus, les résultats de l’étude transversale ont montré que le kinesiotape seul a entraîné une augmentation immédiate de la DAH chez les individus avec TCR alors qu’aucun changement immédiat de la capacité proprioceptive chez ces mêmes individus n’a été observé. / Kinesiotaping, an adjunct resource widely used in clinics for treating several musculoskeletal disorders, has been suggested to be effective in immediately reducing pain and functional limitations in individuals with rotator cuff tendinopathy (RCTe) through improvement of the proprioceptive feedback, which may contribute to improving shoulder control. The objective of this thesis was to determine whether kinesiotaping provides additional benefits for the rehabilitation of individuals with RCTe in the mid and long-term. The effectiveness of kinesiotaping in the mid and long-term was investigated when used in conjunction with a 6-week rehabilitation programme based on sensorimotor training for the restoration of shoulder neuromuscular control. To reach our objectives, 52 individuals diagnosed with unilateral RCTe took part in a treatment composed of 10 physiotherapy sessions and home exercises. Participants were randomly assigned to one of two groups (KT [experimental] or No-KT [control]), in which KT group received a therapeutic kinesiotaping application, specific for RCTe, in addition to the rehabilitation programme, whereas No-KT group received only the rehabilitation programme. The physiotherapy rehabilitation programme was the same for both groups, including sensorimotor training, patient re-education, resisted exercises for muscular strengthening, manual therapy, and stretching exercises. An individual rehabilitation plan was customized for each participant. The techniques used varied according to the specific needs of each participant. The level of symptoms and functional limitations were assessed using the Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand (DASH) questionnaire, Brief Pain Inventory (BPI) scores, and the Western Ontario Rotator Cuff (WORC) index, in five-time points (at baseline, week-3, week-6, week-12 and 6-months follow-up), whereas pain-free and full shoulder active range of motion (ROM), and acromiohumeral distance (AHD) at rest and at 60º of active shoulder abduction were evaluated before (baseline) and after the treatment (week-6). In addition, the immediate effect of kinesiotaping in increasing AHD and improving the active joint repositioning ability of individuals with RCTe was also assessed before the first physiotherapy session in the participants of the KT-group (crosssectional design). In general, 78.8% of the participants reported a significant positive change in their shoulder condition at the end of the treatment. The results of the randomized controlled trial (RCT) show that both groups presented a similar and significant improvement of their symptoms and functional limitations over time. Therefore, kinesiotaping did not provide additional benefits to the rehabilitation process for reducing symptoms and functional limitations of individuals with RCTe in the mid- and long-term. In addition, the results of the cross-sectional study showed that kinesiotaping alone provided an immediate increase of AHD in individuals with RCTe, whereas no immediate changes in the proprioceptive ability of these individuals were observed.

Le vieillissement démographique de la population entraîne une augmentation de l'admission des personnes âgées dans les centres de traumatologie. Le délirium est une complication fréquente chez ces usagers suivant une hospitalisation. Le soulagement de la douleur et la mobilisation précoce sont deux stratégies préconisées dans les programmes cliniques ciblant la clientèle gériatrique et sont entre autres recommandées de façon systématique dans les guides cliniques abordant les pratiques exemplaires en matière de prévention du délirium. Cette étude avait comme cible de détailler l'application de ces deux stratégies chez les usagers gériatriques hospitalisés dans un centre tertiaire de traumatologie ayant reçu un diagnostic de délirium, de même que les barrières et les éléments facilitant l'application de ces pratiques par les intervenants du milieu. Une revue de dossiers et un groupe de discussion focalisée ont permis de réaliser cet objectif. De même, cette étude avait aussi comme finalité de procéder à l'adaptation de recommandations sur les meilleures pratiques en matière de soulagement de la douleur et de la mobilisation précoce adaptés aux usagers gériatriques ayant subi un traumatisme. La méthode ADAPTE a été utilisée pour mener à bien ce second objectif. Les résultats obtenus dans cette étude ont démontré que l'évaluation de la douleur nécessite d'être améliorée, que les stratégies non pharmacologiques doivent être davantage appliquées et que la mobilisation gagnerait à être optimisée. Des pistes d'amélioration ont aussi été identifiées pour maximiser la planification, l'organisation et la dispensation des interventions afin de contrer les barrières et optimiser les facilitateurs du soulagement de la douleur et de la mobilisation précoce chez les usagers gériatriques ayant subi un traumatisme. Les résultats de la présente étude et le document synthèse sur les recommandations adaptées de meilleures pratiques serviront à l'amélioration continue des pratiques cliniques dans le cadre du développement d'un programme de traumatologie gériatrique. / The aging of the population is leading to an increase in the admission of elderly people to trauma centers. Delirium is a frequent complication in these patients subsequent to a hospitalization. Pain management and early mobilization are two strategies promoted in clinical programs targeting geriatric patients and are also systematically recommended in clinical guidelines on best practices for delirium prevention. The purpose of this study was to detail the application of these two strategies in geriatric patients admitted to a level 1 trauma center who had been diagnosed with delirium, as well as the barriers and facilitators to the application of these practices by care providers. A medical file review and a focus group were used to achieve this objective. In addition, this study also aimed to adapt recommendations on best practices for pain management and early mobilization to geriatric trauma patients. The ADAPTE method was used to achieve this second objective. The results of this study showed that pain assessment needs to be improved, that non-pharmacological strategies need to be further implemented, and that mobilization would benefit from optimization. Avenues for improvement were also identified to maximize the planning, organization and dispensing of interventions to address barriers and optimize facilitators to pain management and early mobilization in geriatric trauma patients. The results of this study and the summary document of adapted best practice recommendations will be used for the continuous improvement of clinical practices in the development of a geriatric trauma program.

À l'origine, la grande majorité des cancers du sein sont stimulés par les hormones estrogéniques, comme l'estradiol (E2) qui joue un rôle capital dans le développement de cette maladie. Pour bloquer l'action de cette hormone, l'utilisation des anti-estrogènes est bien connue, mais une autre alternative est de bloquer la formation de l'hormone en inhibant l'une des enzymes impliquées dans sa formation. Parmi les enzymes nécessaires à la biosynthèse de l'E2, l'isoforme 1 de la 17β-hydroxystéroïde déshydrogénase (17β-HSD1) catalyse la transformation de l'estrone (El) en E2. Il n'existe cependant pas d'inhibiteurs de la 17β-HSD1 disponibles pour une utilisation en clinique. Les travaux de notre groupe de recherche ont permis d'identifier des inhibiteurs de cette enzyme. Malheureusement ces dérivés d'E2 montraient une activité estrogénique. Pour améliorer leur potentiel inhibiteur et éliminer leur activité agoniste sur le récepteur des estrogènes (RE), différentes stratégies ont été employées. Dans le cadre de mon projet de recherche, les molécules synthétisées à cette fin ont été évaluées pour leur activité inhibitrice et leur estrogénicité résiduelle. Ces travaux ont abouti à la sélection du dérivé PBRM comme un puissant inhibiteur de la 17β-HSD1 qui, de plus, est non-estrogénique in vitro et in vivo. Pour la toute première fois, nous avons pu démontrer qu'un inhibiteur de la 17β-HSD1 est en mesure d'inhiber in vivo 100% de la croissance d'une tumeur (xénogreffes de cellules de cancer du sein) stimulées avec E1. D'autre part, il est bien connu que les médicaments utilisés en chimiothérapie ne possèdent pas toujours les qualités idéales requises : entre autres, une faible toxicité, un large indice thérapeutique et une faible capacité à induire de la chimiorésistance. Une partie des efforts de notre équipe de recherche a été consacrée au développement d'une nouvelle famille d'agents anticancéreux, les aminostéroïdes. Mon projet de recherche a porté sur l'évaluation biologique de nouvelles molécules, principalement celle nommée RM-133 qui a démontré un potentiel cytotoxique sur plusieurs lignées cellulaires de cancer (HL-60, MCF-7, T-47D, LNCaP), qui produit une concentration plasmatique acceptable chez le rat (AUC0-12 h= 752 ng*h/ml) et qui possède un indice de sélectivité (HL-60 vs lymphocytes normaux) accru par rapport aux aminostéroides de première génération.

La maladie d’Alzheimer est la plus commune des formes de démence qui touche presque cinquante millions de personnes dans le monde. Les symptômes les plus fréquents sont la perte de mémoire, la difficulté à planifier des tâches et des confusions temporelles et spatiales. Il n’existe à ce jour aucun traitement pour cette maladie. La protéine précurseur de l’amyloïde (APP) est habituellement coupée par l’enzyme alpha-sécrétase, cependant une coupure anormale par la bêta-sécrétase conduit à la formation de peptides bêta-amyloïdes, qui forment des agrégats s’accumulant sous forme de plaques dans le cerveau des patients Alzheimer. De nombreuses mutations du gène APP sont à l’origine de changements dans la séquence d’acides aminés de la protéine, responsable d’une accumulation accrue de plaques. Ces mutations sont appelées formes familiales de la maladie d’Alzheimer ou FAD (Familial Alzheimer’s disease). Cependant il a été découvert qu’une forme de FAD d’APP (mutation islandaise A673T) présente dans une population d’Europe nordique, différant d’une seule paire de bases du gène normal dans l’exon 16, modifiant une alanine de la protéine en thréonine qui réduit de 40% sa coupure par la bêta-sécrétase. La découverte de la technologie CRISPR/Cas9 ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de traitements préventifs ou curatifs des maladies génétiques et dans notre cas Alzheimer. L’endonucléase Cas9 peut couper l’ADN double brin du génome en étant guidée par un ARNg et en reconnaissant une séquence cible « protospacer » suivie d’un PAM (protospacer adjacent motif). Depuis 2016, une optimisation du système CRISPR appelée édition de base permet maintenant de modifier de façon très précise la base cytidine enthymine et les guanines en adénines sur le brin opposé de l’ADN. Le premier article de cette thèse vise à démontrer que l’ajout de la forme FAD A673Ten codominance avec une autre forme pathologique provoque ou non des répercussions bénéfiques sur la sécrétion de peptides amyloïde-beta. Les expériences ont été réalisées avec des plasmides, permettant de visualiser un effet maximum de la mutation A673T. Il était important de déterminer si cette mutation était protectrice en codominance pour assurer une approche thérapeutique la plus polyvalente possible. Nous avons confirmé cet effet bénéfique sur une majorité de formes FAD et en particulier sur la mutation London V717I.Le deuxième article de cette thèse traite de l’introduction de la mutation A673T par un système dérivé de CRISPR/Cas9, l’édition de base. Plusieurs modèles d’éditeurs de base ont été comparés et optimisés dans le but d’obtenir une modification du génome aussi efficace et précise que possible. Un candidat a été sélectionné après des tests sur cellules modèles HEK 293T et neuroblastomes SH-SY5Y.La troisième partie de ce manuscrit présente les résultats obtenus lors de l’insertion de cet éditeur de base dans des vecteurs viraux dans le but d’infecter des modèles de neurones humains et murins présentant des formes FAD. L’ensemble de cette démarche a permis d’ouvrir une nouvelle avenue à une potentielle thérapie pour la maladie d’Alzheimer. / Alzheimer’s disease (AD) is the most common form of dementia in the world, withnearly fifty million people affected currently. The most common symptoms of this diseaseare memory loss, difficulties in task management, and temporal and spatial confusions. There is currently no treatment for this disease. The amyloid precursor protein (APP) is usually cut by the alpha-secretase enzyme; however, abnormal cleavage by the beta-site APP cleaving enzyme 1 (BACE1) leads to the formation of beta-amyloid peptides. These peptides in turn forms aggregates, which accumulate as plaques in the brains of Alzheimer patients. Many non-silent APP mutationscause changes to the amino acid composition of the protein and result in increased plaque accumulation. These mutations are called familial forms of Alzheimer’s disease (FAD).However, one of these mutations (Icelandic A673T mutation) has been shown to confer aprotection against the on set and development of AD. This mutation of a single mutation inexon 16 changes an alanine into a threonine and has been shown to reduce the cleavage ofthe APP protein by BACE1 by 40%.This kind of single point mutation is the perfect target for the newly discoveredCRISPR/Cas9 technology, which opens new perspectives for the development of preventiveor curative treatments for genetic diseases and in our case Alzheimer’s. The Cas9endonuclease is a powerful tool for the modification of genetic data. The protein has been shown to cut double-stranded DNA with the help of a guide RNA (gRNA) to target a specified sequence adjacent to a PAM (protospacer adjacent motif). The base CRISPRsystem has been coopted by many different research teams; one of which used the technology to develop a technique they called base editing. This technique allows researchers toexchange cytidine bases for thymine and guanine bases for adenine with a strong accuracy. The first article of this thesis aims to demonstrate that the addition of the A673Tmutation in codominance with another pathological form of AD may have beneficial effectson the reduction of beta-amyloid peptides in patients’ brains. To determine if the mutationwas protective, plasmids carrying the A673T mutation along with another random FADmutation were used. Ultimately, we confirmed the beneficial effect for many forms of FAD,in particular the London V717I mutation demonstrated the greatest reduction in beta amyloidproteins. The second article of this thesis deals with the insertion of the A673T mutation by theCRISPR/Cas9 derived system, base editing. Several base editor complexes were compared and optimized to achieve the most effective and accurate genome modification possible. A candidate was selected after testing on HEK293T cells and SH-SY5Y neuroblastoma. The third part of this manuscript presents the results obtained when using lentiviraland AAV vectors to infect induced human and mouse neurons with a base editor complex and harvested mouse neurons with FAD forms. This whole approach has opened up an avenue for a potential therapy for Alzheimer’sdisease.

Titre de l'écran-titre (visionné le 27 mars 2023) / Les lésions de la moelle épinière (LME) sont provoquées lorsque la moelle épinière est endommagée à la suite d'un impact ou d'une compression mécanique prolongée sur la colonne vertébrale, pouvant causer une paraplégie voire même une tétraplégie. Chaque année, entre 250 000 et 500 000 personnes dans le monde souffrent de LME selon l'organisation mondiale de la santé, dont 86 000 cas recensés au Canada. Les dommages causés aux neurones et aux cellules gliales à la suite d'une LME engendrent des dommages tissulaires irréversibles ainsi que l'activation de mécanismes inflammatoires principalement médiés par des cytokines. Initialement, la LME entraine la nécrose des microglies et la libération de leur contenu cellulaire qui inclut l'interleukine-1 alpha (IL-1α). Ce signal de danger hautement actif (alarmine) déclenche la neuroinflammation se traduisant à court terme par le recrutement des neutrophiles et des monocytes inflammatoires au site lésionnel et, à moyen terme, par la mort des oligodendrocytes (Ols) par apoptose. Des travaux de recherche récemment publiés par notre équipe ont montré que l'infiltration des cellules immunitaires du sang est significativement diminuée lorsque le gène Il1a ou Il1b est invalidé chez les souris. Cependant, seules les souris Il1a$^{-/-}$ ont montré des améliorations rapides et permanentes de la locomotion ainsi qu'un volume lésionnel réduit dès le premier jour suivant la lésion. L'objectif de cette thèse était d'investiguer le mécanisme d'action l'IL-1α au niveau du système nerveux central (SNC) afin de mieux comprendre comment cette cytokine médies es effets néfastes et ainsi permettre de les inhiber dans un contexte de LME. Nous avons ainsi mis en évidence que l'IL-1α entraîne principalement l'infiltration massive de neutrophiles ainsi que la diminution rapide des Ols. L'utilisation de différentes lignées murines transgéniques nous a permis d'induire une délétion ou une restauration spécifique du récepteur de l'IL-1, IL-1R1, dans les différents types cellulaires du SNC, afin de mieux comprendre le mécanisme d'action de l'IL-1α. Nous avons ainsi pu observer que l'infiltration des cellules immunitaires requiert la présence de l'IL-1R1 endothélial. Nous avons également montré que l'effet délétère de l'IL-1α sur les Ols est principalement médié par les astrocytes. De plus, nous avons montré que les astrocytes sont capables d'induire la mort des Ols via la production de dérivés oxygénés réactifs (Reactive Oxygen Species, ROS) dont l'effet peut être inhibé grâce à l'administration de l'antioxydant N-acétylcystéine. Ainsi, la meilleure compréhension du mécanisme d'action de l'IL-1α et de ses effets subséquents permet d'ouvrir la possibilité à de nouvelles cibles thérapeutiques dont les effets pourraient aider à réduire les dommages suite aux LME et, ainsi, favoriser la récupération des patients. / Over 4 million people suffer from SCI worldwide, and about 250 000 to 500 000 new injuries occur annually. At the site of trauma, SCI causes direct damage to cell bodies of neurons and glial cells. This is followed by a second wave of tissue degeneration characterized by damage to myelin and the death of oligodendrocytes (Ols) and neurons that survive the initial trauma, thus resulting in an amplification of the motor and sensory deficits. We recently demonstrated that dead and dying microglia at sites of SCI rapidly release the danger signal interleukin (IL)-1α, which in return triggers neuroinflammation. Accordingly, mice lacking the Il1a gene have an impaired inflammatory response and recover faster and to a greater extent than control mice after SCI. The main goal of this thesis was to investigate the mechanism of action and effects of IL-1α in the central nervous system (CNS) in order to prevent its detrimental consequences in the context of SCI. We uncovered that intra-cisterna magna (i.c.m.) delivery of recombinant IL-1α in mice leads to massive infiltration of neutrophils, the rapid death (within 24 hours) of mature Ols along the rostro-caudal spinal cord axis, damage to myelin sheaths, and strong activation of neurons. Using novel transgenic mouse lines in which we induced cell-specific deletion of the gene coding for the interleukin-1 receptor type I (IL-1R1), we found that Ol cell death was indirect and involved other types of CNS-resident cells such as astrocytes and endothelial cells (ECs), as well as blood-derived myeloid cells. Altogether, our data suggest that IL-1α released by damaged/dead microglia after SCI regulates Ol cell death and myelin damage through a mechanism that involves astrocytes, ECs and myeloid cells. Understanding the mechanism underlying Ol cell death and disruption of myelin integrity after SCI could allow the development of novel therapeutic strategies to protect and/or rescue this cell population and improve recovery after CNS injury and demyelinating diseases.

Le but de l'étude était d'évaluer le rôle de Pautorégulatlon de la température dans le traitement de la migraine par la rétroaction biologique thermique en la comparant à une procédure tout aussi crédible mais qui ne provoquerait aucun effet significatif sur la température des mains. Vingt-quatre femmes migraineuses ont été assignées à l'une ou l'autre des deux conditions suivantes: la rétroaction biologique thermique ou le TENS (ou stimulation électrique transcutanée). Cette dernière était appliquée de façon à maximiser les attentes thérapeutiques et à minimiser les effets sur la température des mains. La manipulation expérimentale s'est avérée un succès. Cependant, aucune des différences observées entre les groupes au niveau des effets thérapeutiques n'était significative. Il en est de même des corrélations qui furent effectuées entre les changements de température au niveau de la main et l'amélioration thérapeutique. Ainsi, l'hypothèse selon laquelle l'efficacité de la rétroaction biologique serait médiée par l'autorégulation de la température n'est pas supportée dans cette étude.

L'objectif de cette étude est de vérifier l'hypothèse voulant que la pratique d'exercices informatisés en milieu scolaire soit un outil d'intervention efficace auprès d'enfants présentant des troubles d'apprentissage variés. Il s'agit, plus spécifiquement, d'évaluer l'effet de la pratique d'un exercice de calcul mental sur le développement des habiletés arithmétiques de base. L'échantillon se compose de 71 sujets. Un devis quasi-expérimental (prétest/traitement/post-test) avec groupe contrôle est utilisé. Les résultats obtenus suggèrent que la pratique d'un exercice informatisé de calcul mental est susceptible de favoriser l'automatisation d'opérations arithmétiques simples. Certains points d'ordre méthodologique et théorique concernant la nature, le déroulement et l'évaluation de ce type d'intervention sont présentés.

Ce mémoire doctoral a pour but d'évaluer l'efficacité de différents traitements de l'état de stress post-traumatique (ESPT) chez des individus réfugiés. Afin de permettre l'interprétation des résultats, un contexte théorique a été réalisé. Il commence par un tour d'horizon de l'état des connaissances sur l'ESPT. Suivent une discussion sur la culture et son rôle et des alternatives pour conceptualiser la souffrance des individus migrants. Les principales controverses et obstacles à l'utilisation de ce construit diagnostique avec des migrants, réfugiés ou non, sont exposées. Une recension de la littérature portant sur le traitement psychologique de l'ESPT chez des personnes réfugiées a été faite (14 études, N=461 participants). Une revue qualitative et quantitative des résultats indique que plusieurs facteurs semblent influencer l'ampleur de l'effet thérapeutique, principalement la durée et le contexte de l'intervention ainsi que le travail des souvenirs traumatiques. Plusieurs lacunes méthodologiques sont relevées et des recommandations sont faites pour améliorer l'état des connaissances sur le sujet. La pertinence de l'utilisation de l'ESPT avec des personnes réfugiées est discutée.