Academic literature on the topic 'Opioïdes – Récepteurs'

Les récepteurs opioïdes modulent de nombreuses fonctions physiologiques. Ces récepteurs peuvent s’associer entre eux pour former une nouvelle entité fonctionnelle nommée hétéromère dotée de propriétés fonctionnelles spécifiques. Des études in vivo ont révélé que ces hétéromères jouaient un rôle crucial dans la douleur aiguë et chronique ainsi que dans l’addiction, les désignant alors comme une nouvelle cible thérapeutique pour le traitement de ces pathologies.

La kétamine bloque de façon non compétitive les récepteurs canaux N-méthyl-D-aspartate (NMDA). Elle induit une anesthésie particulière, dite dissociative, en activant le système limbique, mais en déconnectant les voies thalamonéocorticales, notamment les aires associatives. La molécule comporte un carbone asymétrique qui explique l’existence de deux énantiomères. L’isomère S(+) ou eskétamine, qui dévie la lumière à droite, bloque trois à quatre fois plus le récepteur NMDA que l’isomère R(-). Il vient d’obtenir une AMM en France et y possède une autorisation temporaire d’utilisation dans l’indication de la dépression réfractaire. La demi-vie de distribution de la kétamine, dix minutes, permet un réveil rapide. La demi-vie d’élimination est de deux à trois heures. Elle est métabolisée au niveau du cytochrome P450 hépatique. La norkétamine est un métabolite actif qui possède 20 à 30 % de l’effet analgésique de la molécule mère et qui explique l’efficacité de l’administration orale. La kétamine exerce peu d’effets dépresseurs cardiorespiratoires. La préservation de la pression artérielle et du débit cardiaque est aussi efficace qu’avec l’étomidate. Elle possède un effet bronchodilatateur et préserve l’oxygénation en maintenant la ventilation spontanée (VS) et la capacité résiduelle fonctionnelle. Une titration prudente en commençant par de très faibles doses (bolus de 2 à 5 mg), augmentées progressivement, permet la sédation en VS, associée au propofol ou au midazolam. Ses effets neurologiques ont été complètement réévalués depuis une quinzaine d’années, et elle n’a plus de raison d’être contre-indiquée chez le cérébrolésé. Ses propriétés analgésiques et antihyperalgésiques sont depuis une vingtaine d’années au centre de son utilisation périopératoire dans le cadre d’une stratégie d’analgésie préventive multimodale, voire du nouveau concept d’OFA (opioid free anesthesia) et dans le traitement de la douleur. Au blocage des récepteurs NMDA qui explique les propriétés antihyperalgésiques, dont l’opposition à l’hyperalgésie induite par les opioïdes, s’ajoutent l’activation des voies monoaminergiques descendantes, un blocage des canaux sodiques, des propriétés antipro-inflammatoires pléiotropes. Il semble qu’une relation dose-effet implique de maintenir une concentration plasmatique efficace (supérieure à 100 ng/ml) par une perfusion continue. Elle est particulièrement indiquée et efficace en cas de douleurs importantes qui ouvrent les canaux NMDA et chez les patients addicts aux opioïdes (use-dependence).

Au cours de ce travail, nous avons étudié le crosstalk fonctionnel entre récepteurs opioïdes mu et delta en conditions récompensantes induites par des stimuli naturels tels que la nourriture appétente et/ou l’exercice physique ou par des drogues telles que la morphine. En utilisant les souris doubles knock-in mu-mCherry /delta-eGFP, nous avons montré que l’hétéromérisation de mu et delta altère la signalisation et le trafic du récepteur mu en réponse au peptide opioïde met- enképhaline, mais pas β -endorphine, en culture primaire d’hippocampe et in vivo. Nous avons également montré qu’une administration chronique de morphine élargit la coexpression neuronale de mu et delta dans le cerveau. Ces changements persistent après 4 semaines d’abstinence indiquant leur caractère durable. Dans la seconde partie de la thèse, nous avons cartographié les connexions de la région subfornicale de l’hypothalamus latéral (LHsf) chez la souris et nous avons examiné l’activation des récepteurs mu et delta dans cette région après privation de nourriture et restauration de l’accès à des aliments riches en gras ou contrôle. Dans le LHsf, connecté de façon réciproque à de nombreuses régions de l’hypothalamus ou en lien avec le système de la récompense, la privation de nourriture induit l’internalisation des récepteurs delta quel que soit le régime alimentaire tandis que l’accès à la nourriture active les récepteurs mu et delta différemment selon le type de régime alimentaire. Enfin, l’expression des gènes opioïdes a été mesurée chez des rats nourris de façon chronique avec un accès libre au gras et au sucré et la possibilité de faire de l’exercice physique. Une interaction entre ces deux paramètres n’a été mise en évidence que sur l’expression du récepteur delta dans l’hypothalamus latéral
In the thesis, we studied the functional cross-talk between mu and delta opioid receptors in rewarding conditions elicited by natural stimuli such as palatable food and/or exercise or by drugs of abuse such as morphine. Using mu-mCherry/delta-eGFP double knock-in mice, we showed that mu-delta heteromerization alters mu opioid receptor signaling and trafficking in response to the endogenous opioid peptide met-enkephalin, but not β-endorphin, in primary hippocampal cultures and in vivo. We also showed that chronic morphine administration extended mu-delta neuronal co-expression throughout the brain which persisted after 4 weeks abstinence, pointing to morphine-induced long- lasting changes. In the second part of the thesis, neuroanatomical connections of the subfornical area of the lateral hypothalamus (LHsf) were mapped in mice and examined the activation of mu and delta receptors in this region following fasting and refeeding in HF diet and chow diet. Within the LHsf, which was reciprocally connected to many hypothalamic and reward related brain areas, fasting internalized delta receptors irrespective to the diet regimen whereas refeeding differentially activated mu and receptors in chow-fed and HFD-fed animals. Finally, opioid system related gene expression was measured in the long-term fc-HFHS fed and voluntary wheel running rats, which only revealed an interaction effect for delta opioid receptor expression in the LH

Extrait en partie de périodique
Les opiacés sont les médicaments les plus utilisés pour le traitement des douleurs sévères. Ils produisent leurs effets en activant les récepteurs opioïdes mu, delta et kappa, qui sont exprimés tout le long des voies nociceptives. L'utilisation de ces opiacés est souvent freinée par des effets secondaires tels que la constipation, la sédation et la nausée provoqués par l'activation du récepteur mu du système nerveux central. Une piste à l'étude pour obtenir une analgésie opiacée dénuée d'effets secondaires est le ciblage des récepteurs du système nerveux périphérique. Mon projet de thèse a visé à déterminer si les récepteurs opioïdes du système nerveux périphérique pouvaient constituer de nouvelles cibles thérapeutiques contre la douleur. Afin d’évaluer le rôle de ces récepteurs périphériques, j'ai utilisé une approche génétique chez la souris, qui est l’inactivation conditionnelle de gènes spécifiquement dans les neurones nociceptifs primaires Nav1. 8+. La caractérisation moléculaire de cette souris knockout conditionnelle pour le récepteur mu dans les neurones périphériques Nav1. 8+ a montré qu’il y a bien une délétion de ces récepteurs mu dans ces neurones. Cette délétion n’a pas d’effet sur le contrôle de la nociception basale. Par contre en douleur inflammatoire, les récepteurs mu des neurones périphériques Nav1. 8+ sont en partie nécessaires à l’action analgésique systémique de la morphine et du fentanyl. Ces résultats montrent que l’implication des récepteurs mu des neurones périphériques Nav1. 8+ est plus importante dans des conditions de douleur inflammatoire qu’en nociception basale
A major challenge in pain research is the identification of key opioid receptor populations within nociceptive pathways which control physiological and pathological pain. Opiates are the main drugs used for severe pain treatment. They produce their effect through the activation of mu, delta and kappa opioid receptors which are broadly distributed throughout the nociceptive pathways. Opiates like morphine or fentanyl target the mu opioid receptor. Opiates use is often curbed by side effects such as respiratory depression, constipation, sedation and nausea, caused by activation of mu receptors of the brain. A new strategy to obtain an opiate analgesia devoid of side effects is to target peripheral nervous system receptors. In my thesis project, I have studied whether the peripheral nervous system opioid receptors could represent new therapeutic targets for pain treatment, by using a conditional knockout approach strategy in the mouse. This study reveals the existence of mu opioid receptor-mediated mechanisms, which operate at the level of Nav1. 8-positive nociceptive neurons. Indeed, the molecular characterization of the conditional knockout has shown that there is a deletion of mu opioid receptors in the primary Nav1. 8+ nociceptive neurons. This deletion has no effect neither on basal nociception, nor on morphine analgesic action in basal nociception. However in inflammatory pain situation, mu opioid receptor of peripheral Nav1. 8+ neurons are partly required for systemically injected morphine and fentanyl analgesic action. This shows that the implication of Nav1. 8 peripheral mu receptors is more important under inflammatory pain condition than in basal nociception conditions

La désensibilisation, l’endocytose et le trafic cellulaire des récepteurs opioïdes jouent probablement un rôle crucial dans la tolérance aux opiacés. Les travaux précédents du laboratoire montrent une régulation différente (en termes d’endocytose et de désensibilisation sur la voie del’AMPc) des récepteurs opioïdes delta humain (hDOP) suivant la nature de l’agoniste. Dans la suite de ces travaux, nous avons étudié la régulation des voies des Mitogen Activated Protein Kinases par des agonistes sélectifs (DPDPE, deltorphine I, UFP-512) et non sélectifs (étorphine, morphine) des récepteurs hDOP dans le modèle cellulaire SK-N-BE, et avons montré : l’activation de la voie ERK1/2 par les différents agonistes, les mécanismes mis en jeu sont similaires; une désensibilisation différente en fonction de la nature de l’agoniste, les résultats sont proches de ceux observés sur la voie de l’AMPc; la voie ERK1/2 n’est pas impliquée dans l’endocytose des récepteurs hDOP; une régulation différentielle du récepteur hDOP (endocytose et désensibilisation sur la voie de l’AMPc) par la β-arrestine 1 en fonction de la nature de l’agoniste, nos résultats suggèrent la présence sur le récepteur de deux sites d’interaction avec la β-arrestine 1, l’un impliqué dans l’internalisation et l’autre dans la désensibilisation; l’absence d’implication des β-arrestines et de l’endocytose des récepteurs hDOP dans l’activation de la voie ERK1/2; un lien entre la capacité d’un ligand (UFP-512) à produire une faible désensibilisation observée sur les voies de l’AMPc et ERK1/2, une endocytose profonde des récepteurs hDOP associée à un recyclage membranaire, et l’absence de tolérance observée in vivo
Opioid receptor desensitization, endocytosis, and cellular trafficking may play an important role in the development of opiate tolerance. Previous studies in our laboratory showed an agonist dependent regulation of human delta opioid (hDOP) receptor observed on cAMP pathway desensitisation and receptor endocytosis. In this work, we studied the effect of selective (DPDPE, deltorphin I, UFP-512) and non-selective (etorphine, morphine) agonists on Mitogen-Activated Protein Kinases pathways in SK-N-BE cell line. Our major findings are summarized as follows: selective and non-selective agonists activate Extracellular signal-Regulated protein Kinases ERK1/2 by similar pathways; as previously demonstrated on the cAMP pathway, chemical structure of agonists affects hDOP receptor desensitization on ERK1/2; ERK1/2 are not involved in the regulation of hDOP receptor endocytosis; a differential hDOP receptor regulation (internalization and desensitization on cAMP pathway) by β-arrestin 1 upon selective and non-selective opioid agonists exposure, our results suggest that β-arrestin 1 can interact with two sites on hDOP receptor producing either desensitisation or internalisation, β-arrestins and hDOP endocytosis are not involved in ERK1/2 activation with opioïd agonists; we demonstrate a link between the propensity of an opioid agonist, UFP-512, to produce a weak desensitization on adenylyl cyclase and ERK1/2 pathways, a strong hDOP endocytosis associated with a significant recycling, and the absence of tolerance in vivo

L’action pharmacologique de la morphine est transduite par le récepteur aux opioïdes mu, qui appartient, avec les récepteurs delta et kappa ainsi qu’une trentaine de peptides, au système opioïde endogène. Les agonistes du récepteur mu sont utilisés en clinique pour lutter contre les douleurs sévères, mais aussi de façon illicite pour la sensation de bien-être qu’ils induisent. L’usage répété de ces substances induit des adaptations comportementales : tolérance analgésique, dépendance physique ou encore addiction. Pour évaluer le rôle de la désensibilisation du récepteur mu dans l’adaptation à la morphine, nous avons entrepris de générer une souris knock-in exprimant un récepteur mu tronqué, dont la désensibilisation est abolie in vitro. Tout d’abord, la modification du gène du récepteur mu a provoqué l’exposition du transcrit à un processus de dégradation déclenché par la présence du codon stop prématuré (nonsense-mediated mRNA decay ou NMD), apportant ainsi la première démonstration directe que le NMD fonctionne dans le cerveau mammifère. D’autre part, le récepteur mu mutant présente un déficit d’expression, ce qui indique que la troncation de l’extrémité carboxy-terminale du récepteur mu empêche sa biogenèse correcte. Nous avons mis au point différents protocoles de traitement chronique par la morphine, pour induire chez la souris sauvage une tolérance analgésique, une sensibilisation psychomotrice ou une dépendance physique. Nous avons montré que ces adaptations comportementales ne s’accompagnent pas d’une modification de l’activité du récepteur mu, de l’adénylate cyclase et de la kinase cdk5, dans différentes régions du cerveau. En utilisant le cerveau de souris triple knock-out pour les récepteurs aux opioïdes, nous avons montré que l’activation des protéines G par le récepteur epsilon, défini comme site de liaison préférentiel de la bêta-endorphine, résulte de l’action de ce peptide sur un site impliquant les récepteurs mu, delta et/ou kappa. Nous avons utilisé des souris knock-out pour mettre en évidence que les récepteurs mu et delta participent à l’analgésie induite par une nage forcée à 32°C, mais qu’aucun des trois récepteurs aux opioïdes n’influence la sécrétion d’ACTH et de corticostérone consécutive à ce stress
Morphine pharmacological action is mediated by the mu opioid receptor, which belongs, together with delta and kappa receptors and about thirty peptides, to the endogenous opioid system. Mu receptor agonists are used both clinically, to treat severe pain, and illegally, because of their reinforcing properties. Repeated use of those compounds induces behavioural adaptations, such as analgesic tolerance, physical dependence or addiction. N order to assess the involvement of mu receptor desensitisation in morphine-induced adaptations, we decided to generate a knock-in mouse expressing a truncated mu receptor, resisting to desensitisation in vitro. First, the mutated transcript underwent nonsense-mediated mRNA decay (NMD), bringing the first direct evidence that NMD operates in mammalian brain. Second, the mutant mu receptor displayed a major expression deficit, indicating that the deletion of mu receptor carboxy-terminal tail hampers correct biogenesis. We set up distinct regimens of chronic morphine treatment to induce analgesic tolerance, psychomotor sensitization or physical dependence in wild-type mice. We showed that these behavioural adaptations are not associated with a modification of mu receptor, adenylate cyclase or cdk5 kinase activities, in several brain regions. We used brain tissue from opioid receptor triple knockout mice to investigate the nature of epsilon receptor, pharmacologically defined as a beta-endorphin preferring binding site. We demonstrated that beta-endorphin stimulated G-protein activation is mediated by a site involving mu, delta and/or kappa receptors. We used knockout mice to show that mu and delta receptors are both involved in 32°C-forced swim-induced analgesia but that none of the three opioid receptors contributes to ACTH and corticosterone secretion consecutive to this stress

Le Neuropeptide FF (FLFQPQRFa, NPFF) est un neurotransmetteur peptidique, caractérisé par son activité pharmacologique anti-opioïde. Ce peptide active deux récepteurs couplés aux protéines G, NPFF1 et NPFF2. De nombreuses données suggèrent que le NPFF module l'activité opioïde par un effet direct sur les récepteurs opioïdes situés sur les mêmes neurones plutôt que via un effet indirect dû à une modification d'un circuit neuronal. Néanmoins, les mécanismes moléculaires sous-jacents de ce cross-talk entre les récepteurs sont encore mal compris. Ce travail est composé de deux parties principales : 1) les mécanismes anti-opioïdes médiés par les récepteurs du Neuropeptide FF. Nous avons testé les activités directes et anti-opioïdes des récepteurs NPFF sur les canaux calciques voltage-dépendants activés par dépolarisation sur des neurones du noyau raphé dorsal (DRN) de souris. Le récepteurs NPFF dans ces neurones sont préférentiellement couplés aux protéines G de type Gi/o. Les effets directs et anti-opioïdes induits par les récepteurs NPFF interviennent dans des gammes de concentration différentes indiquant que l'activité anti-opioïde spécifique n'est pas une conséquence directe de leur activité sur les canaux calciques. De plus, nous avons comparé ces interactions entre récepteurs NPFF et NOP (nociception, N/OFQ) observés sur des neurones dissociés de souris avec celles observés sur une lignée cellulaire de neuroblastome humain, SH-SY5Y. Les données obtenues en imagerie calcique et dans le test de stimulation de liaison du [35S]GTPyS aux protéines G, montrent un rôle potentiel important des radeaux membrane/lipides (rafts), qui agirait comme une plateforme de signalisation dans les effets du NPFF. 2) le rôle du Neuropeptide FF dans la dépression. Afin de tester le rôle potentiel pharmacologique du NPFF dans la dépression, des injections locales du 1DMe, un analogue du NPFF, ont été réalisées dans le DRN de souris. Nous avons observé une forte activité de cet analogue dans le test de suspension de la queue test et dans le "splash test", comme respectivement une diminution des temps d'immobilité et une augmentation du temps de toilettage. Du fait de l'existence d'un fort effet antidépressif des antagonistes des récepteurs NOP après injection dans le DRN et de l'effet cellulaire anti-N/OFQ du NPFF que nous avons démontré, il est plausible d'envisager que le NPFF possède un effet antidépressif via son action anti-opioïde sur les récepteurs nociceptine
Neuropeptide FF (FLFQPQRFa, NPFF) is considered as a potent opioid-modulating peptide. It exhibits the opioid-modulation effect by activating two G protein-coupled receptors, NPFF1 and NPFF2. Several observations suggest that the anti-opioid effect of NPFF is more likely mediated by a cross-talk between NPFF and opioid receptors in the same neuron rather than an indirect effect due to a neuronal circuitry. Nevertheless, the precise molecular mechanisms underlying the cross-talk between both receptors remain need to be investigated. This work is composed of two main parts : 1) Neuropeptide FF receptors and the molecular mechanisms of their anti-opioid effect. We tested both direct and anti-opioid activities of NPFF receptors on Ca2+ transient induced by depolarization in mouse dorsal raphe nucleus (DRN) neurons. The NPFF receptor preferentially coupled with Gi/o proteins, which induced the direct activity. Different threshold to observe the direct and anti-opioid effect of NPFF suggested that the specific anti-opioid activity of NPFF receptors was not a direct consequence of their activity on Ca2+ transients. Furthermore, we studied the molecular mechanisms underlying the cross-talk between NPFF and NOP (Nociceptin/Orphanin FQ, N/OFQ) receptors in mouse DRN neurons and SH-SY5Y human neuroblastoma cells. Data from Ca2+ imaging, [35S]GTPyS binding assay and western blot indicated that cholesterol-rich lipid rafts, which acted as a "platform", were involved in NPFF anti-N/OFQ effect, and the siRNA interference data showed that GRK2 protein mediated this process. 2) The potential role of Neuropeptide FF in anti-depressant response. In order to test the potential role of Neuropeptide FF in anti-depression, the NPFF analogue 1DMe was locally injected into mouse DRN. We observed a decrease of immobility time and an increase of grooming time, in tail suspension test and splash test, respectively, after 1DMe treatment. RF9, the specific antagonist of NPFF receptors, reversed the anti-depression effect of 1DMe. Referencing the strong anti-depression effect of NOP receptor antagonists after DRN injection and the cellular anti-N/OFQ activity of NPFF receptors in this nucleus, the hypothesis that the anti-depression effect of NPFF may due to its cellular anti-N/OFQ activity is interesting to be further verified

Nous avons montré que la stimulation des récepteurs CCK2 entraîne la libération d'acide arachidonique par l'intermédiaire d'une phospholipase C couplée à un protéine Gq et d'une phospholipase A2 couplée à une protéine G sensible à la toxine pertussique. Nous avons également montré que certains antagonistes spécifiques des récepteurs CCK2 étaient vraisemblalement capables de stabiliser le récepteur dans une conformation donnée, entraînant un blocage préférentiel d'une voie de signalisation par rapport à l'autre. Nous avons observé que la mutation de certains acides aminés hautement conservés dans les récepteurs à sept domaines transmembranaires (F347A et K334M/K334T/R335L) entraînait une perte de l'activation de la phospholipase C sans inhiber totalement la libération d'acide arachidonique. Nous avons par la suite étudié le système opioi͏̈de endogène de souris transgéniques déficientes en récepteur CCK2. . .

Le système opioïde est un système neuromodulateur composé des récepteurs mu, delta et kappa et de leurs ligands peptidiques endogènes. Il régule de très nombreuses fonctions centrales et périphériques, notamment le contrôle de la douleur et les réponses émotionnelles. L’objectif de ce travail était de contribuer à la compréhension de la fonction du récepteur aux opioïdes delta. La stratégie reposait sur l’établissement et l’étude de souris génétiquement modifiées. Dans la première partie de ce travail, nous avons analysé le comportement de souris déficientes en récepteur delta dans des modèles de douleur, d’anxiété, de dépression et de mémoire. Nous avons pu définir quelle est l’implication du récepteur delta dans le contrôle de la douleur aiguë thermique et mettre en évidence sa participation dans les processus de mémorisation contextuelle. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons établi une lignée de souris floxées pour le gène codant pour le récepteur delta (dor). Ces animaux expriment des récepteurs delta fonctionnels à un taux physiologique, et permettront, par expression régio-spécifique de la recombinase Cre, d’invalider le gène dor puis d’étudier la fonction du récepteur dans les différentes sous-populations neuronales où il est exprimé. Enfin, dans la troisième partie de ce travail, nous avons généré et analysé une lignée de souris exprimant un récepteur delta fusionné à la protéine fluorescente verte GFP. La visualisation directe de delta sur des sections de tissu a révélé sa distribution et sa localisation subcellulaire, et permis la caractérisation des neurones dans lesquels il est exprimé. Le trafic intracellulaire du récepteur a également été étudié, à la fois sur des coupes de tissu et en temps réel dans des cultures primaires de neurones. Ceci a permis d’évaluer in vivo l’incidence des propriétés dynamiques et de la répartition subcellulaire du récepteur sur son activité
The opioid system is a neuromodulator system composed of mu, delta and kappa opioid receptors, and their endogenous peptidic ligands. The opioid system regulates numerous central and peripheral functions such as pain control and emotional responses. The goal of this work was to better understand delta opioid receptor function. The strategy relied on the study of mutant mice. In the first part of this work, we analyzed the behaviour of mice deficient for delta opioid receptors in several models of pain, anxiety, depression and memory. We managed both to clarify the involvement of delta opioid receptors in the control of acute thermal pain, and to reveal its participation to mechanisms underlying processing of contextual memory. In the second part of this work, we have established a mouse line harbouring a floxed delta opioid receptor gene. These animals, which express functional delta opioid receptors at physiological levels, will be useful to study the function of delta opioid receptors expressed in different brain structures through local gene invalidation gene by region-specific expression of the Cre recombinase. Finally, in the third part of this work, we have both generated and analyzed a mouse line expressing delta opioid receptors fused to the green fluorescent protein GFP. Direct visualization of delta on brain slices revealed its distribution and subcellular localization and allowed characterization of delta expressing neurons. Receptor trafficking was also studied, on tissue sections as well as in real-time on primary cultures, to reveal relationship existing between dynamic properties and subcellular localization of delta opioid receptors and their activity in vivo

Le récepteur aux opioïdes δ fait partie du système opioïde, un système neuromodulateur compose de peptides endogènes (enkephalines, dynorphines et beta--‐endorphine) et de trois récepteurs (μ, δ et κ). Notre laboratoire s’intéresse aux réponses adaptatives des récepteurs aux opioïdes à l’usage abusif des drogues. Le récepteur δ est exprimé dans l’hippocampe, siège de la mémoire épisodique, et son implication dans les interactions entre drogue et contexte d’administration fait l’objet d’un intérêt croissant. Bien qu’identifies de longue date, l'expression et le rôle de ces récepteurs dans les interneurones de l'hippocampe restent peu étudiés, tout comme la localisation et la fonction de ces derniers au sein des différents réseaux hippocampiques, en particulier le CA1. Par ailleurs, la majorité des études portant sur le récepteur δ ont été réalisées en systèmes hétérologues ou en cultures primaires de neurones. Si ces modèles ont permis de comprendre les mécanismes de base du fonctionnement de ce récepteur, ils ne prennent pas en compte la diversité des types neuronaux. De plus, la morphologie et la Physiologie des neurones isoles sont vraisemblablement modifiées par rapport à la situation in vivo. Il apparait donc primordial d‘aborder l’étude de ce récepteur en réseau intégré afin d'appréhender l'activation et l'internalisation du récepteur δ dans le contexte le plus physiologique possible. Pour aborder ces questions, j’ai utilisé une souris knock--‐in DOR--‐eGFP développée au laboratoire, qui exprime en lieu et place du récepteur δ natif, une version rendue fluorescente par couplage a son extrémité C terminale de la protéine verte fluorescente (eGFP). Cette souris est un excellent outil pour visualiser in vivo. [etc. . . ]
The delta opioid receptor belongs to the opioid system, a neuromodulatory system composed of endogenous peptides (enkephalins, dynoprhins and beta-endorphin) and of three receptors (mu, delta and kappa). Our laboratory is interested in opioid receptors adaptative responses to drugs of abuse. The delta opioid receptor is expressed in the hippocampus, and the important role of this brain structure in episodic memory brings growing interest toward it’s implication in drug / context interactions. Although the expression of the delta receptor in hippocampal interneurons is known for a long time, it’s function in hippocampal networks such as CA1 remains poorly studied. Moreover, most studies focusing on the delta receptor were performed in heterologous systems or primary neuron cultures. These models have helped understanding the basic functioning of this receptor, but they do not take into account the diversity of neuronal types. In addition, the morphology and physiology of single neurons in culture are likely to change from the in vivo situation. It is therefore important to study of this receptor in an integrated network in order to understand activation and internalization of the delta receptor in a physiological context. To address these questions, I used a knock-in mouse (DOR-eGFP) developed in the laboratory, that express a fluorescent version of the delta receptor made by adding a green fluorescent protein (eGFP ) at the C-terminus of the receptor. This mouse is an excellent tool to visualize the receptor with subcellular resolution in vivo and thus compensate for the lack of specific antibodies. [etc. . . ]

C’est depuis les années 80 que de nombreuses études ont démontré la présence de morphine endogène (ME), de structure identique à la morphine du pavot, dans le système nerveux central (SNC) de mammifères. Cependant, déterminer ses rôles au sein du SNC est difficile puisqu’il existe que très peu de données la concernant (localisation cellulaire, protocoles de quantification). Dans ce contexte, mon objectifs était fournir de nouveaux outils permettant l’étude et la compréhension des rôles de la ME au sein du SNC. La première partie de mes résultats décrit la localisation de la ME au sein du SNC de souris adulte. Après avoir caractérisé l’anticorps anti-morphine que j’ai utilisé, j’ai montré que la ME et ses dérivés sont principalement retrouvés dans les interneurones GABAergiques et les astrocytes du SNC. La seconde partie de mes résultats présente les études réalisées sur deux protéines liant les alcaloïdes endogènes/exogènes : (i) la PhosphatidylEthanolamine Binding Protein, capable de lier la M6G et la M3G avec une affinité identique à son ligand de référence, la PhosphatidylEthanolamine. (ii) La créatine kinase, qui lie à haute affinité la ME et ses dérivés. Du plus, j’ai décrit une dissociation de ce complexe par le lithium. Enfin ma dernière partie décrit que l’utilisation du lithium lors de prélèvements sanguins permet d’augmenter jusqu’à quatre fois le rendement de détection de la ME. En conclusion, ce travail de thèse présente de nouveaux outils et de nouvelles pistes de recherche permettant l’étude et la compréhension des rôles de la ME au sein du SNC (cartographie, protéine de liaison, amélioration de la quantification)
Since 80s, endogenous morphine (eM), structurally identical to the morphine from poppy, has been found in mammalian central nervous system (CNS). Only few informations are available about eM (cellular localization, models and quantification protocols) and thus, studies of its roles and implications in the brain physiology is difficult. During my thesis, my goal was to developed new tools in order to study and understand the roles of eM in the CNS. First, I have described the localization of eM in the CNS of adult mouse. Using a well characterized antibody, I have demonstrated that eM and its derived compounds are mainly found in astrocytes and GABAergic interneurons throughout the mouse CNS. Secondly, I described two endogenous / exogenous alkaloids binding proteins. (i) The PhosphatidylEthanolamine Binding Protein that is able to bind M6G and M3G in a similar manner as its reference ligand PhosphatidylEthanolamine. (ii) The creatine kinase (CK) that is able to bind eM and its derived compounds with high affinity. Such CK-eM complex is dissociated by a lithium treatment. Finally, in the last part of my results, I have described that the presence of lithium in the collection tube allows a better measuring of eM and exogenous morphine. To conclude, during my thesis I set up new tools and new research lines (eM CNS mapping, binding proteins and better quantification yield) that will allow to study and understand the roles of eM in the CNS of mammals

Dans des membranes de cerveau de grenouille, la liaison d'un agoniste aux sites opioides de type op, en presence d'ions sodium, conduit a la formation d'un complexe agoniste-site op qui, apres solubilisation par la digitonine, sedimente plus rapidement en gradient de densite (forme lourde) que le site qui a lie un antagoniste ou qui a ete solubilise en absence de ligand (forme legere. Sous l'action des nucleotides a guanine, la forme lourde du site op disparait au profit de sa forme legere. Ces resultats suggerent que le site op est present dans des membranes de cerveau de grenouille, a l'etat de repos, sous une forme non couplee avec une proteine g de transduction. Seule la liaison d'un agoniste au site recepteur est capable d'induire ce couplage pour conduire a la reponse cellulaire. Nous avons tente d'apporter une preuve directe de l'interaction entre le recepteur op et une proteine g, en utilisant la technique d'adp-ribosylation par la toxine de bordetella pertussis. L'hypothese de depart etait qu'apres adp-ribosylation quantitative des proteines g membranaires, l'agoniste s'avererait incapable d'induire le couplage entre le recepteur op et une proteine g. Si nous avons mis en evidence que les membranes de cerveau de grenouille possedent la proteine go en quantite tres superieure a gi, nous nous sommes toutesfois heurtes au faible taux d'adp-ribosylation des proteines g membranaires (a la difference des proteines g solubilisees par la digitonine)