Manipuler la pharmacocinétique de la cocaïne chez le rat pour comprendre et traiter un phénotype toxicomane

Consommer une drogue ne signifie pas être toxicomane. En effet, cette maladie neuropsychiatrique ne touche qu’une minorité des consommateurs de cocaïne. Alors pourquoi un consommateur de cocaïne va-t-il être capable de garder le contrôle sur sa consommation alors qu’un autre va devenir toxicomane ? En fonction du mode de consommation, le risque d’addiction n’est pas le même puisque la pharmacocinétique de la cocaïne peut être modifiée. Quantité, vitesse et fréquence d’administration sont des variables pharmacocinétiques de la cocaïne très à risque pour le développement d’un phénotype toxicomane. Pendant mon doctorat, je me suis intéressée à modéliser ces différentes variables chez le rat et à en étudier leur impact sur le développement d’une motivation excessive à obtenir la drogue – un symptôme de la toxicomanie. Typiquement, en recherche préclinique sur l’addiction, des rats s’auto-administrent de la cocaïne pendant des sessions prolongées où l’accès à la drogue est continu (rats LgA). Au sein d’une session LgA, les niveaux de cocaïne au cerveau restent donc élevés en continu. Ceci favorise à la fois la consommation d’une grande quantité de cocaïne qui augmente à travers les sessions et le développement de symptômes pertinents à l’addiction. Ainsi, la quantité de drogue consommée a longtemps été considérée comme cause principale de la transition vers l’addiction. Chez des rats qui s’auto-administrent la cocaïne par intermittence (rats IntA), les niveaux de cocaïne au cerveau fluctuent au sein de chaque session. Nous avons limité le nombre d’injections disponibles chez des rats IntA pour maintenir une consommation de cocaïne faible et stable dans le temps. Chez deux groupes de rats IntA qui s’auto-administrent la même quantité de cocaïne, le groupe ayant accès à des injections rapides de cocaïne développe une plasticité neurocomportementale pertinente à l’addiction (motivation excessive pour la cocaïne et dérégulation de l’homéostasie glutamatergique) comparativement au groupe ayant accès à des injections plus lentes. Ainsi, indépendamment de la quantité de drogue consommée, la vitesse d’administration de la cocaïne est critique dans le développement d’un phénotype toxicomane. Nous confirmons par la suite que la motivation pour la cocaïne de rats IntA qui s’auto-administrent des injections rapides de drogue reste inchangée qu’on limite ou non leur consommation. Ceci suggère que des pics rapides de cocaïne qui arrivent au cerveau (et donc probablement des pics de dopamine) sont bien plus à risque dans la transition vers la toxicomanie qu’une exposition continue et élevée de drogue. En effet, des rats IntA ayant une limite imposée très stricte dans leur consommation deviennent par la suite plus motivés à s’auto-administrer la cocaïne que des rats LgA ayant un accès illimité et continu à la drogue. Pour finir, nous démontrons que co-libérer de l’amphétamine pendant l’auto-administration intermittente de cocaïne est efficace à diminuer la motivation des rats pour la drogue. L’efficacité thérapeutique de l’amphétamine pourrait résulter de sa capacité à aplatir/élargir les pics de dopamine au cerveau. Mieux comprendre le développement d’un phénotype toxicomane en manipulant la pharmacocinétique de la cocaïne est une étape clé pour mieux traiter la toxicomanie.Taking a drug does not mean that you are a drug addict. Drug addiction is a neuropsychiatric disorder and only few people who take cocaine will lose control of their consumption. Part of the reason comes from the pattern of drug use, which can change the pharmacokinetics of cocaine. How much, how fast and how often the drug is administered are pharmacokinetic variables of cocaine that can be decisive in the drug addiction process. During my Ph.D. I was interested in modeling these pharmacokinetic variables in rats and determining their impact on the development of an excessive motivation for cocaine – a drug addiction symptom. Typically, in preclinical research on drug addiction, rats can self-administer cocaine continuously during extended sessions (LgA-rats). Within such LgA sessions, high brain cocaine levels are maintained. These elevated cocaine levels promote both the intake of large amounts of cocaine that increase over time and the development of clinically relevant drug addiction symptoms. Thus, taking large amounts of cocaine has long been considered as the principal factor in the transition toward a drug addiction phenotype. In rats that self-administer cocaine intermittently (IntA-rats), brain cocaine levels fluctuate within sessions. We limited the maximum number of cocaine injections available during IntA sessions in order to promote the intake of low levels of cocaine that stay stable over time. In two groups of IntA-rats that self-administer similar amounts of cocaine, those exposed to rapid injections of cocaine developed a neurobehavioral plasticity thought to be relevant to drug addiction (excessive motivation for cocaine and glutamate homeostasis dysregulation) compared to those exposed to slower injections. Thus, independently of the amount of cocaine taken, the speed of cocaine delivery can drastically increase the development of a drug-addiction phenotype. We next showed that motivation for cocaine in IntA-rats that self-administer rapid injections of the drug was the same whether cocaine intake was limited or not. This suggests that rapid spikes in brain cocaine levels (presumably leading to spikes in dopamine levels) pose a greater risk than a continuous and excessive exposition to cocaine for developing drug-addiction symptoms. Indeed, IntA-rats, whose self-administration is strictly limited to very low levels of cocaine, consequently develop higher motivation for cocaine than LgA-rats with free and continuous access to the drug. Finally, co-release of amphetamine during intermittent cocaine self-administration reduces the motivation for cocaine. This efficacy of amphetamine can be the result of its ability in widening/flattening brain dopamine spikes. A better understanding on the reasons underlying whether or not a drug addiction phenotype develops when we vary the pharmacokinetics of cocaine is a key determinant in developing treatments for drug addiction

How fast and how often: the pharmacokinetics of drug use are decisive in addiction

How much, how often and how fast a drug reaches the brain determine the behavioural and neuroplastic changes associated with the addiction process. Despite the critical nature of these variables, the drug addiction field often ignores pharmacokinetic issues, which we argue can lead to false conclusions. First, we review the clinical data demonstrating the importance of the speed of drug onset and of intermittent patterns of drug intake in psychostimulant drug addiction. This is followed by a review of the preclinical literature demonstrating that pharmacokinetic variables play a decisive role in determining behavioural and neurobiological outcomes in animal models of addiction. This literature includes recent data highlighting the importance of intermittent, ‘spiking’ brain levels of drug in producing an increase in the motivation to take drug over time. Rapid drug onset and intermittent drug exposure both appear to push the addiction process forward most effectively. This has significant implications for refining animal models of addiction and for better understanding the neuroadaptations that are critical for the disorder

Ex vivo multiscale quantitation of skin biomechanics in wild-type and genetically-modified mice using multiphoton microscopy

International audienceSoft connective tissues such as skin, tendon or cornea are made of about 90% of extracellular matrix proteins, fibrillar collagens being the major components. Decreased or aberrant collagen synthesis generally results in defective tissue mechanical properties as the classic form of Elhers-Danlos syndrome (cEDS). This connective tissue disorder is caused by mutations in collagen V genes and is mainly characterized by skin hyperextensibility. To investigate the relationship between the microstructure of normal and diseased skins and their macroscopic mechanical properties, we imaged and quantified the microstructure of dermis of ex vivo murine skin biopsies during uniaxial mechanical assay using multiphoton microscopy. We used two genetically-modified mouse lines for collagen V: a mouse model for cEDS harboring a Col5a2 deletion (a.k.a. pN allele) and the transgenic K14-COL5A1 mice which overexpress the human COL5A1 gene in skin. We showed that in normal skin, the collagen fibers continuously align with stretch, generating the observed increase in mechanical stress. Moreover, dermis from both transgenic lines exhibited altered collagen reorganization upon traction, which could be linked to microstructural modifications. These findings show that our multiscale approach provides new crucial information on the biomechanics of dermis that can be extended to all collagen-rich soft tissues

Etude de la réorganisation macroscopique de la peau de souris lors d'une sollicitation bi-axiale

La peau est composée en majorité de collagène et présente une microstructure très hiérarchisée qui influe sur son comportement mécanique aux différentes échelles. Pour caractériser l'influence de la microstructure sur les propriétés mécaniques, un test de traction bi-axiale couplé à une mesure macroscopique (corrélation d'images numériques) et microscopique (génération de second harmonique) a été développé . A terme, ce travail permettra de corréler les propriétés macroscopiques à la microstructures. Cette étude présente les résultats de la mesure effectuée par corrélation d'images

Anthropocène : Plan B, création de connaissances pour répondre aux enjeux sociétaux de manière soutenable dans les limites planétaires

De nombreuses recherches et en particulier celles sur les limites planétaires ont montré que nous dépassons actuellement plusieurs limites globales, ce qui questionne fortement la soutenabilité de nos sociétés contemporaines à forte empreinte écologique. Cette prise de conscience se généralise et a fait croître à une vitesse importante les attentes sociétales de visions alternatives à un futur basé sur le seul progrès technologique et/ou une croissance économique infinie.Nous souhaitons faire face à ces constats et aux attentes qu’ils génèrent, sans greenwashing et sans nous en remettre à une croissance verte que nous savons impossible depuis longtemps et notamment par les travaux commandités par le Club de Rome. Impossibilité qui a été rappelée récemment à notre mémoire par une note de l’UE. Pour cela nous souhaitons engager l’UGA dans la construction, sur le long terme, d’une communauté scientifique transdisciplinaire. Nous proposons de développer des recherches complémentaires et alternatives à celles basées sur la double hypothèse d’un éternel progrès technologique et d’une croissance économique qui serait nécessairement vertueuse sur le plan social. Ces recherches auront pour objectif principal d’appréhender la dimension systémique et complexe des questions de dépassement écologique.Pour cela nous savons que nous pouvons d’ores et déjà appuyer notre démarche sur plusieurs collectifs de personnels et d’étudiants nés spontanément dans différentes structures de l’UGA. Leur diversité de profils et de disciplines constitue un atout précieux pour construire une approche transdisciplinaire. Nous pensons donc qu’il est utile et pertinent d’essayer de fédérer ces initiatives dans une démarche collective commune de production de connaissances

Prognostic Value of Routinely Measured Inflammatory Biomarkers in Older Cancer Patients: Pooled Analysis of Three Cohorts

BACKGROUND: The prognostic assessment of older cancer patients is complicated by their heterogeneity. We aimed to assess the prognostic value of routine inflammatory biomarkers. METHODS: A pooled analysis of prospective multicenter cohorts of cancer patients aged >/=70 was performed. We measured CRP and albumin, and calculated Glasgow Prognostic Score (GPS) and CRP/albumin ratio. The GPS has three levels (0 = CRP /= 35 g/L, i.e., normal values; 1 = one abnormal value; 2 = two abnormal values). One-year mortality was assessed using Cox models. Discriminative power was assessed using Harrell's C index (C) and net reclassification improvement (NRI). RESULTS: Overall, 1800 patients were analyzed (mean age: 79 +/- 6; males: 62%; metastases: 38%). The GPS and CRP/albumin ratio were independently associated with mortality in patients not at risk of frailty (hazard ratio [95% confidence interval] = 4.48 [2.03-9.89] for GPS1, 11.64 [4.54-29.81] for GPS2, and 7.15 [3.22-15.90] for CRP/albumin ratio > 0.215) and in patients at risk of frailty (2.45 [1.79-3.34] for GPS1, 3.97 [2.93-5.37] for GPS2, and 2.81 [2.17-3.65] for CRP/albumin ratio > 0.215). The discriminative power of the baseline clinical model (C = 0.82 [0.80-0.83]) was increased by adding GPS (C = 0.84 [0.82-0.85]; NRI events (NRI+) = 10% [2-16]) and CRP/albumin ratio (C = 0.83 [0.82-0.85]; NRI+ = 14% [2-17]). CONCLUSIONS: Routine inflammatory biomarkers add prognostic value to clinical factors in older cancer patients

First Human Model of In Vitro Candida albicans Persistence within Granuloma for the Reliable Study of Host-Fungi Interactions

BACKGROUND: The balance between human innate immune system and Candida albicans virulence signaling mechanisms ultimately dictates the outcome of fungal invasiveness and its pathology. To better understand the pathophysiology and to identify fungal virulence-associated factors in the context of persistence in humans, complex models are indispensable. Although fungal virulence factors have been extensively studied in vitro and in vivo using different immune cell subsets and cell lines, it is unclear how C. albicans survives inside complex tissue granulomas. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDING: We developed an original model of in vitro human granuloma, reproducing the natural granulomatous response to C. albicans. Persistent granulomas were obtained when the ratio of phagocytes to fungi was high. This in vitro fungal granuloma mimics natural granulomas, with infected macrophages surrounded by helper and cytotoxic T lymphocytes. A small proportion of granulomas exhibited C. albicans hyphae. Histological and time-lapse analysis showed that C. albicans blastoconidia were located within the granulomas before hyphae formation. Using staining techniques, fungal load calculations, as well as confocal and scanning electron microscopy, we describe the kinetics of fungal granuloma formation. We provide the first direct evidence that C. albicans are not eliminated by immunocompetent cells inside in vitro human granulomas. In fact, after an initial candicidal period, the remaining yeast proliferate and persist under very complex immune responses. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: Using an original in vitro model of human fungal granuloma, we herein present the evidence that C. albicans persist and grow into immunocompetent granulomatous structures. These results will guide us towards a better understanding of fungal invasiveness and, henceforth, will also help in the development of better strategies for its control in human physiological conditions

The ANTENATAL multicentre study to predict postnatal renal outcome in fetuses with posterior urethral valves: objectives and design

Abstract Background Posterior urethral valves (PUV) account for 17% of paediatric end-stage renal disease. A major issue in the management of PUV is prenatal prediction of postnatal renal function. Fetal ultrasound and fetal urine biochemistry are currently employed for this prediction, but clearly lack precision. We previously developed a fetal urine peptide signature that predicted in utero with high precision postnatal renal function in fetuses with PUV. We describe here the objectives and design of the prospective international multicentre ANTENATAL (multicentre validation of a fetal urine peptidome-based classifier to predict postnatal renal function in posterior urethral valves) study, set up to validate this fetal urine peptide signature. Methods Participants will be PUV pregnancies enrolled from 2017 to 2021 and followed up until 2023 in >30 European centres endorsed and supported by European reference networks for rare urological disorders (ERN eUROGEN) and rare kidney diseases (ERN ERKNet). The endpoint will be renal/patient survival at 2 years postnatally. Assuming α = 0.05, 1–β = 0.8 and a mean prevalence of severe renal outcome in PUV individuals of 0.35, 400 patients need to be enrolled to validate the previously reported sensitivity and specificity of the peptide signature. Results In this largest multicentre study of antenatally detected PUV, we anticipate bringing a novel tool to the clinic. Based on urinary peptides and potentially amended in the future with additional omics traits, this tool will be able to precisely quantify postnatal renal survival in PUV pregnancies. The main limitation of the employed approach is the need for specialized equipment. Conclusions Accurate risk assessment in the prenatal period should strongly improve the management of fetuses with PUV

Heavy Metal music, sex and sexual orientation : Heavy Metal culture facing the gender question : from 1970 to today

Présentant des styles musicaux spécifiques des musiques extrêmes, cette thèse permet au lecteur de découvrir leurs sources d'inspirations et imaginaires. Elle interroge, à travers l'histoire du genre, le concept de contre-culture attaché à la culture Metal. Dans cette perspective, cette recherche va s'intéresser aux stéréotypes et aux préjugés. Ceux liés à la pornographie, souvent mis en avant par les détracteurs de cette musique, avec l'analyse du projet Girls X présenté par le festival Hellfest Open Air. Puis ceux relatifs à l'homosexualité en étudiant le sous-genre du glam'metal et les figures de l'androgyne et du beefcake tout en s'interrogeant sur la place des femmes dans ce sous-genre. Ce travail met aussi en opposition deux sous-genres musicaux, le métal symphonique et le black métal afin de réaliser une analyse de la présence féminine sur ces deux scènes. Le premier a pour particularité de mettre en scène le conte de La Belle et la Bête et le second d'observer le lien entre femmes et religions, grandes inspiratrices du black métal, et de présenter un héros spécifique du Métal, le prêtre-guerrier. L'étude du corps féminin dans la culture Métal est essentielle. Ce sera l'occasion de mettre en lumière les muses du Métal et les critères auxquels elles doivent correspondre. Enfin, cette thèse s'intéresse aux interactions entre ce qui est traditionnellement associé à la féminité et à la masculinité dans cette culture musicale notamment à travers les notions de puissance et pouvoir, la pratique du maquillage et le port de la jupe. Enfin, le changement de genre fait l'objet d'un dernier point de ce travail.Is Heavy Metal music a counterculture? To answer this question this thesis presents various styles of Metal music with their imaginary worlds and inspirations in relation to gender studies. First, this thesis studies pornography stereotypes and prejudices with Hellfest Open Air Festival's project: Girls X. Then, this analysis studies those in relation to homosexuality in the glam'metal and present androgyne and beefcake figures. There is also some question as to, where women are in the glam' metal ? This research shall also estimate the presence of women into symphonic metal and black metal. Symphonic metal staging tale of Beauty and the Beast and black metal study observe link between of women and religions and present the warrior-priest hero character. This work studies the female body in Heavy Metal culture as well as the interactions within this musical culture, which matter and are seen as traditionally masculine or feminine through notions power over and power to, makeup... Lastly the thesis study the transgender people in Heavy Metal culture