Développement de papier bioactif par couchage à grande échelle d’enzymes immobilisées par microencapsulation

L’objectif principal de cette recherche est de contribuer au développement de biocapteurs commerciaux utilisant des surfaces de papier comme matrices d’immobilisation, capables de produire un signal colorimétrique perceptible dans les limites sensorielles humaines. Ce type de biocapteur, appelé papier bioactif, pourrait servir par exemple à la détection de substances toxiques ou d’organismes pathogènes. Pour atteindre l’objectif énoncé, ce travail propose l’utilisation de systèmes enzymatiques microencapsulés couchés sur papier. Les enzymes sont des catalyseurs biologiques dotés d’une haute sélectivité, et capables d'accélérer la vitesse de certaines réactions chimiques spécifiques jusqu’à des millions des fois. Les enzymes sont toutefois des substances très sensibles qui perdent facilement leur fonctionnalité, raison pour laquelle il faut les protéger des conditions qui peuvent les endommager. La microencapsulation est une technique qui permet de protéger les enzymes sans les isoler totalement de leur environnement. Elle consiste à emprisonner les enzymes dans une sphère poreuse de taille micrométrique, faite de polymère, qui empêche l’enzyme de s’echapper, mais qui permet la diffusion de substrats à l'intérieur. La microencapsulation utilisée est réalisée à partir d’une émulsion contenant un polymère dissous dans une phase aqueuse avec l’enzyme désirée. Un agent réticulant est ensuite ajouté pour provoquer la formation d'un réseau polymérique à la paroi des gouttelettes d'eau dans l'émulsion. Le polymère ainsi réticulé se solidifie en enfermant l’enzyme à l'intérieur de la capsule. Par la suite, les capsules enzymatiques sont utilisées pour donner au papier les propriétés de biocapteur. Afin d'immobiliser les capsules et l'enzyme sur le papier, une méthode courante dans l’industrie du papier connu sous le nom de couchage à lame est utilisée. Pour ce faire, les microcapsules sont mélangées avec une sauce de couchage qui sera appliquée sur des feuilles de papier. Les paramètres de viscosité i de la sauce et ceux du couchage ont été optimisés afin d'obtenir un couchage uniforme répondant aux normes de l'industrie. Les papiers bioactifs obtenus seront d'abord étudiés pour évaluer si les enzymes sont toujours actives après les traitements appliqués; en effet, tel que mentionné ci-dessus, les enzymes sont des substances très sensibles. Une enzyme très étudiée et qui permet une évaluation facile de son activité, connue sous le nom de laccase, a été utilisée. L'activité enzymatique de la laccase a été évaluée à l’aide des techniques analytiques existantes ou en proposant de nouvelles techniques d’analyse développées dans le laboratoire du groupe Rochefort. Les résultats obtenus démontrent la possibilité d’inclure des systèmes enzymatiques microencapsulés sur papier par couchage à lame, et ce, en utilisant des paramètres à grande échelle, c’est à dire des surfaces de papier de 0.75 x 3 m2 modifiées à des vitesses qui vont jusqu’à 800 m/min. Les biocapteurs ont retenu leur activité malgré un séchage par évaporation de l’eau à l’aide d’une lampe IR de 36 kW. La microencapsulation s’avère une technique efficace pour accroître la stabilité d’entreposage du biocapteur et sa résistance à l’exposition au NaN3, qui est un inhibiteur connu de ce biocapteur. Ce projet de recherche fait partie d'un effort national visant à développer et à mettre sur le marché des papiers bioactifs; il est soutenu par Sentinel, un réseau de recherche du CRSNG.

Développement de méthodes d’analyse directe de polluants organiques volatils à l’état de traces dans l’air et les biogaz

Il est reconnu que le benzène, le toluène, l’éthylbenzène et les isomères du xylène, composés organiques volatils (COVs) communément désignés BTEX, produisent des effets nocifs sur la santé humaine et sur les végétaux dépendamment de la durée et des niveaux d’exposition. Le benzène en particulier est classé cancérogène et une exposition à des concentrations supérieures à 64 g/m3 de benzène peut être fatale en 5–10 minutes. Par conséquent, la mesure en temps réel des BTEX dans l’air ambiant est essentielle pour détecter rapidement un danger associé à leur émission dans l’air et pour estimer les risques potentiels pour les êtres vivants et pour l’environnement. Dans cette thèse, une méthode d’analyse en temps réel des BTEX dans l’air ambiant a été développée et validée. La méthode est basée sur la technique d’échantillonnage direct de l’air couplée avec la spectrométrie de masse en tandem utilisant une source d’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI-MS/MS directe). La validation analytique a démontré la sensibilité (limite de détection LDM 1–2 μg/m3), la précision (coefficient de variation CV < 10%), l’exactitude (exactitude > 95%) et la sélectivité de la méthode. Des échantillons d’air ambiant provenant d’un site d’enfouissement de déchets industriels et de divers garages d’entretien automobile ont été analysés par la méthode développée. La comparaison des résultats avec ceux obtenus par la technique de chromatographie gazeuse on-line couplée avec un détecteur à ionisation de flamme (GC-FID) a donné des résultats similaires. La capacité de la méthode pour l’évaluation rapide des risques potentiels associés à une exposition aux BTEX a été prouvée à travers une étude de terrain avec analyse de risque pour la santé des travailleurs dans trois garages d’entretien automobile et par des expériences sous atmosphères simulées. Les concentrations mesurées dans l’air ambiant des garages étaient de 8,9–25 µg/m3 pour le benzène, 119–1156 µg/m3 pour le toluène, 9–70 µg/m3 pour l’éthylbenzène et 45–347 µg/m3 pour les xylènes. Une dose quotidienne environnementale totale entre 1,46 10-3 et 2,52 10-3 mg/kg/jour a été déterminée pour le benzène. Le risque de cancer lié à l’exposition environnementale totale au benzène estimé pour les travailleurs étudiés se situait entre 1,1 10-5 et 1,8 10-5. Une nouvelle méthode APCI-MS/MS a été également développée et validée pour l’analyse directe de l’octaméthylcyclotétrasiloxane (D4) et le décaméthylcyclopentasiloxane (D5) dans l’air et les biogaz. Le D4 et le D5 sont des siloxanes cycliques volatils largement utilisés comme solvants dans les processus industriels et les produits de consommation à la place des COVs précurseurs d’ozone troposphérique tels que les BTEX. Leur présence ubiquitaire dans les échantillons d’air ambiant, due à l’utilisation massive, suscite un besoin d’études de toxicité. De telles études requièrent des analyses qualitatives et quantitatives de traces de ces composés. Par ailleurs, la présence de traces de ces substances dans un biogaz entrave son utilisation comme source d’énergie renouvelable en causant des dommages coûteux à l’équipement. L’analyse des siloxanes dans un biogaz s’avère donc essentielle pour déterminer si le biogaz nécessite une purification avant son utilisation pour la production d’énergie. La méthode développée dans cette étude possède une bonne sensibilité (LDM 4–6 μg/m3), une bonne précision (CV < 10%), une bonne exactitude (> 93%) et une grande sélectivité. Il a été également démontré qu’en utilisant cette méthode avec l’hexaméthyl-d18-disiloxane comme étalon interne, la détection et la quantification du D4 et du D5 dans des échantillons réels de biogaz peuvent être accomplies avec une meilleure sensibilité (LDM ~ 2 μg/m3), une grande précision (CV < 5%) et une grande exactitude (> 97%). Une variété d’échantillons de biogaz prélevés au site d’enfouissement sanitaire du Complexe Environnemental de Saint-Michel à Montréal a été analysée avec succès par cette nouvelle méthode. Les concentrations mesurées étaient de 131–1275 µg/m3 pour le D4 et 250–6226 µg/m3 pour le D5. Ces résultats représentent les premières données rapportées dans la littérature sur la concentration des siloxanes D4 et D5 dans les biogaz d’enfouissement en fonction de l’âge des déchets.

Consommation de substances psychotropes et violence chez les jeunes décrocheurs canadiens : analyse des liens distaux (capital social, familial, délinquant et individuel)

Le présent mémoire explore les liens entre les différents types de capitaux (social, familial, délinquant et individuel) et certains actes déviants, soit la consommation de substances psychotropes et l’implication criminelle violente chez un groupe de décrocheurs scolaires canadiens. Dans un premier temps, il s’agit d’établir la prévalence et les habitudes de consommation de cette population aliénée du système éducatif. De plus, cette étude concerne l’implication criminelle violente des décrocheurs. Plus précisément, il s’agit de déterminer la fréquence des manifestations agressives et les types de violence perpétrés par ces jeunes, ainsi que d’examiner les liens qui se tissent entre la consommation de substances psychotropes et la commission d’actes violents. Ensuite, il est question d’étudier l’impact des différents capitaux (social, familial, délinquant et individuel) sur la consommation de substances psychoactives et l’implication criminelle violente des décrocheurs. En outre, dans une perspective davantage clinique, le dernier objectif aura pour but d’identifier différentes typologies de décrocheurs scolaires. Les analyses s’appuient sur un échantillon de 339 jeunes décrocheurs scolaires de Montréal et Toronto. Les informations amassées par rapport à l’usage de substances psychotropes et la commission d’actes violents concernent les douze mois qui ont précédé la passation du questionnaire. Succinctement, les taux de prévalence de consommation des décrocheurs apparaissent plus importants que ceux de la population estudiantine, leur usage est plus inquiétant de même que l’auto-évaluation de leur dépendance. Les résultats révèlent également une implication criminelle violente importante, surtout chez les garçons et les consommateurs de substances psychotropes. Qui plus est, le capital délinquant semble avoir un impact majeur sur l’usage d’alcool et de drogues de même que sur les manifestations de violence perpétrées par les décrocheurs. Enfin, trois typologies de décrocheurs scolaires ont été identifiées, soit les invisibles, les détachés et les rebelles.

État de stress post-traumatique comorbide, facteurs de risque et de protection parmi des individus itinérants en traitement pour des troubles liés à l’utilisation de substances

Peu d’études explorent les fréquences de traumas et d’état de stress posttraumatique (ÉSPT) chez les itinérants, spécifiquement parmi ceux avec des troubles liés à l’utilisation de substances (TUS). L’objectif principal de cette étude était de mesurer les fréquences de trauma et d’ÉSPT parmi les usagers en traitement pour des TUS à Montréal. L’autre objectif était de vérifier les différences entre ceux ayant ou non un ÉSPT. 51 individus itinérants, 9 femmes et 42 hommes, ont constitué l’échantillon. L’âge moyen était de 46 ans (SD = 7.19). Les participants ont vécu en moyenne 4.24 (SD = 2.06) types de trauma. 49% de l’échantillon avaient potentiellement un diagnostic d’ÉSPT. La majorité avait: un parent alcoolique, vécu un trauma dans l’enfance et un soutien social faible. Les participants qui avaient potentiellement un diagnostic d’ÉSPT: avaient un parent alcoolique, vécurent un trauma dans l’enfance et utilisaient davantage de stratégies de coping inadaptées.

Symptômes dépressifs et consommation problématique de substances psychoactives : effets modérateurs du contexte social

Seulement une minorité d’adolescents qui consomment des substances psychoactives développe des problèmes significatifs reliés à cette consommation. Il importe donc de connaître et de comprendre les processus par lesquels se développe la consommation problématique afin de pouvoir la prévenir. Cette étude examine le rôle des symptômes dépressifs et des relations sociales dans le développement de la consommation problématique à l’adolescence. Plus précisément, elle vise à déterminer, à l’aide d’un devis longitudinal corrélationnel prospectif, si le soutien des pairs, le soutien des parents et la qualité de la relation maître-élève ont des effets modérateurs protecteurs sur la relation entre les symptômes dépressifs et la consommation problématique. L’échantillon utilisé pour cette étude est tiré de la Stratégie d’Intervention Agir Autrement et comprend 4473 adolescents. Des régressions linéaires multiples ont été effectuées et ont démontré que les symptômes dépressifs et le soutien des parents augmentent le risque d’une consommation problématique, alors que le soutien des pairs le diminue. De plus, les résultats confirment le rôle protecteur du soutien des pairs, mais indiquent que le soutien des parents exacerbe le lien entre les symptômes dépressifs et la consommation problématique. Par ailleurs, la qualité de la relation maître-élève est associée à une consommation moins problématique uniquement chez les jeunes qui n’ont pas beaucoup de symptômes dépressifs. Les implications de ces résultats sont discutées.

Consommation de substances psychoactives, motivation et ouverture envers l'intervention des adolescents placés en centre de réadaptation

La consommation des jeunes placés dans les centres jeunesse du Québec est bien documentée, mais leurs motivations à consommer, à changer ou à parler de leur consommation avec un intervenant demeurent inconnues. Par ailleurs, très peu de chercheurs se sont intéressés aux particularités du processus de changement à l’adolescence et encore moins à ce processus dans un contexte d’autorité. Pour ces raisons, la présente recherche donne la parole aux jeunes afin de mieux comprendre leur usage de substances psychoactives, leur désir éventuel de réduire ou d’arrêter leur consommation, leur ouverture à réfléchir ou à discuter de leur consommation et leur ouverture envers les interventions disponibles. Basés sur une collecte de données qualitatives composée de 27 entrevues avec les jeunes hébergés au Centre jeunesse de Montréal et de huit mois d’observations participantes dans les unités de vie, les résultats indiquent que la majorité des adolescents interviewés disent consommer diverses substances psychoactives pour lesquelles ils identifient différentes sources de motivation, autant à consommer qu’à changer leur consommation. De plus, ces sources de motivation identifiées sont plus ou moins associées au contexte d’autorité dans lequel les jeunes sont placés. Ainsi, si certains jeunes estiment que la possibilité de changement est facilitée par l’environnement contrôlé du Centre jeunesse, pour d’autres, les contraintes de ce milieu de vie ne semblent pas avoir d’impact sur leur motivation. Par ailleurs, les jeunes démontrent différents degrés d’ouverture envers les interventions disponibles et envers les éducateurs qui les côtoient. En général, les approches compréhensives et moins autoritaires semblent encourager un certain investissement de la relation entre jeunes et éducateurs et peuvent potentiellement faciliter l’établissement d’une relation d’aide et le changement de comportement. En utilisant le cadre théorique proposé, une combinaison du Modèle transthéortique du changement et de la Théorie de l’auto-détermination, il apparaît limité de considérer les jeunes en difficulté comme étant motivés ou non motivés à changer leur consommation. Les analyses démontrent que les perceptions de la nécessité ou des possibilités d’amorcer un processus de changement varient beaucoup d’un jeune à l’autre. Ainsi, l’approche choisie pour intervenir auprès des jeunes en difficulté devrait prendre en considération les nuances et la dynamique des motivations afin de mieux adapter les services offerts et de mieux comprendre les raisons associées au succès et à l’échec de certaines interventions et intervenants vis-à-vis de certains adolescents. En outre, afin de favoriser une perception positive du « placement » et pour que les jeunes le voient comme une « opportunité de changement », il apparaît important d’examiner la fréquence et l’intensité des interventions contraignantes appliquées dans les centres de réadaptation. Finalement, il importe de mentionner que les conclusions de cette étude exploratoire ne permettent d’établir des relations causales entre l’approche choisie par l’intervenant, la motivation à changer et l’ouverture des jeunes. Cependant, les données obtenues permettent d’analyser en profondeur les représentations que les jeunes ont des relations entre ces trois éléments.

La quétiapine dans le traitement des troubles liés à l’utilisation de substances psychoactives.

Contexte Les troubles liés à l’utilisation de substances psychoactives (TUS) sont associés à une variété de troubles psychiatriques entre autre une instabilité comportementale et affective. Plusieurs études suggèrent que les antipsychotiques atypiques peuvent être utiles dans le traitement de la toxicomanie. L’objectif principal de la présente étude à devis ouvert est d’évaluer l’efficacité de la quétiapine sur les variables reliés à la toxicomanie chez des poly-toxicomanes sans psychose comorbide entrant en désintoxication. Méthodes Dans le cadre d’une étude pharmacologique à devis ouvert d’une durée de 12 semaines, trente-trois polytoxicomanes entrant en désintoxication et répondant à un ou plusieurs critères d’abus/dépendance à une substance du DSM-IV ont été recrutés. Les patients présentant un autre trouble comorbide à l’Axe I ont été exclus. Les envies de consommer, les quantités consommées, les jours de consommation ainsi que la sévérité de la toxicomanie ont été évalués au point de départ (semaine 0) et à la fin de l’étude (semaine 12). Les symptômes psychiatriques et dépressifs furent aussi évalués. Résultats 26 des 33 patients complétèrent plus de 9 semaines de traitement. Les résultats relatifs à la dernière observation reportée (LOCF) ont montré une amélioration significative des envies de consommer, des quantités consommées, des jours de consommation, de la sévérité de la toxicomanie et des symptômes psychiatriques et dépressifs. Conclusions Nos résultats ne peuvent être attribués en soi aux effets pharmacologiques de la quétiapine, et ce compte tenu d’abord du type d’étude à devis ouvert à laquelle nous avons procédée, ainsi que le petit nombre de sujets impliqués et enfin le fait que les participants étaient impliqués dans une thérapie intensive. Ceci dit, nos résultats suggèrent quand même que la quétiapine peut être bénéfique dans le traitement des toxicomanes entrant en désintoxication. Des études randomisées sont de mises pour déterminer la pertinence de ces résultats.

Fluctuations émotionnelles, relation conjugale et consommation de substances : une étude en vie quotidienne chez un échantillon de femmes toxicomanes

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Un regard qualitatif sur le cheminement d'adolescentes en Centre jeunesse : usage de substances psychoactives et autres comportements qualifiés de déviants

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les facteurs de risque explicatifs et prédictifs des différents niveaux d'implication dans la vente de drogues chez des jeunes québécois vendeurs de substances psychoactives

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Critique aristotélicienne des substances platonicienne dans les livres M-N de la Métaphysique : stratégies et enjeux à travers deux exemples

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Usage de substances psychoactives à l'adolescence et problèmes associés : effet modérateur de l'anxiété

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Développement de modèles prédictifs de la toxicocinétique de substances organiques

Les modèles pharmacocinétiques à base physiologique (PBPK) permettent de simuler la dose interne de substances chimiques sur la base de paramètres spécifiques à l’espèce et à la substance. Les modèles de relation quantitative structure-propriété (QSPR) existants permettent d’estimer les paramètres spécifiques au produit (coefficients de partage (PC) et constantes de métabolisme) mais leur domaine d’application est limité par leur manque de considération de la variabilité de leurs paramètres d’entrée ainsi que par leur domaine d’application restreint (c. à d., substances contenant CH3, CH2, CH, C, C=C, H, Cl, F, Br, cycle benzénique et H sur le cycle benzénique). L’objectif de cette étude est de développer de nouvelles connaissances et des outils afin d’élargir le domaine d’application des modèles QSPR-PBPK pour prédire la toxicocinétique de substances organiques inhalées chez l’humain. D’abord, un algorithme mécaniste unifié a été développé à partir de modèles existants pour prédire les PC de 142 médicaments et polluants environnementaux aux niveaux macro (tissu et sang) et micro (cellule et fluides biologiques) à partir de la composition du tissu et du sang et de propriétés physicochimiques. L’algorithme résultant a été appliqué pour prédire les PC tissu:sang, tissu:plasma et tissu:air du muscle (n = 174), du foie (n = 139) et du tissu adipeux (n = 141) du rat pour des médicaments acides, basiques et neutres ainsi que pour des cétones, esters d’acétate, éthers, alcools, hydrocarbures aliphatiques et aromatiques. Un modèle de relation quantitative propriété-propriété (QPPR) a été développé pour la clairance intrinsèque (CLint) in vivo (calculée comme le ratio du Vmax (μmol/h/kg poids de rat) sur le Km (μM)), de substrats du CYP2E1 (n = 26) en fonction du PC n octanol:eau, du PC sang:eau et du potentiel d’ionisation). Les prédictions du QPPR, représentées par les limites inférieures et supérieures de l’intervalle de confiance à 95% à la moyenne, furent ensuite intégrées dans un modèle PBPK humain. Subséquemment, l’algorithme de PC et le QPPR pour la CLint furent intégrés avec des modèles QSPR pour les PC hémoglobine:eau et huile:air pour simuler la pharmacocinétique et la dosimétrie cellulaire d’inhalation de composés organiques volatiles (COV) (benzène, 1,2-dichloroéthane, dichlorométhane, m-xylène, toluène, styrène, 1,1,1 trichloroéthane et 1,2,4 trimethylbenzène) avec un modèle PBPK chez le rat. Finalement, la variabilité de paramètres de composition des tissus et du sang de l’algorithme pour les PC tissu:air chez le rat et sang:air chez l’humain a été caractérisée par des simulations Monte Carlo par chaîne de Markov (MCMC). Les distributions résultantes ont été utilisées pour conduire des simulations Monte Carlo pour prédire des PC tissu:sang et sang:air. Les distributions de PC, avec celles des paramètres physiologiques et du contenu en cytochrome P450 CYP2E1, ont été incorporées dans un modèle PBPK pour caractériser la variabilité de la toxicocinétique sanguine de quatre COV (benzène, chloroforme, styrène et trichloroéthylène) par simulation Monte Carlo. Globalement, les approches quantitatives mises en œuvre pour les PC et la CLint dans cette étude ont permis l’utilisation de descripteurs moléculaires génériques plutôt que de fragments moléculaires spécifiques pour prédire la pharmacocinétique de substances organiques chez l’humain. La présente étude a, pour la première fois, caractérisé la variabilité des paramètres biologiques des algorithmes de PC pour étendre l’aptitude des modèles PBPK à prédire les distributions, pour la population, de doses internes de substances organiques avant de faire des tests chez l’animal ou l’humain.

La comorbidité de l'épuisement professionnel et de la consommation de substances psychoactives.

L’objectif principal du présent mémoire réside dans l’exploration des liens concomitants existant entre les trois dimensions de l’épuisement professionnel telles que définies par Maslach (1981) et la consommation de substances psychoactives, plus précisément au niveau de la consommation épisodique excessive et hebdomadaire à risque d’alcool et de la consommation de médicaments psychotropes. À partir d’un échantillon composé de 1809 travailleurs provenant de 83 milieux de travail québécois, des profils-types correspondant à des formes particulières de comorbidité de santé mentale au travail sont identifiés grâce à la méthode d’analyse en classes latentes. Ainsi quatre profils-types sont dégagés: un premier regroupant les individus dits «sains», dont les scores aux différentes dimensions de l’épuisement professionnel sont faibles et dont la consommation de substances psychoactives est modérée; deux autres correspondant à des formes intermédiaires de risques; et un quatrième rassemblant des travailleurs dits «fragiles» dont les scores pour chacune des dimensions de l’épuisement professionnel se situent dans le quintile le plus élevé et dont les probabilités de consommation de substances psychoactives sont grandes. De plus, cette recherche s’est penchée sur l’identification de facteurs de risque et de protection associés à chacun des profils-types. À cet effet, les résultats des analyses corroborent la plupart des associations retrouvées au sein de la littérature quant aux facteurs du travail (composantes des modèles du stress professionnel de Karasek et Theorell (1990) ainsi que de Siegrist (1990)), hors travail (statut matrimonial, obligations parentales, revenu du ménage) et certaines caractéristiques individuelles (âge et genre). De faibles récompenses et un fort degré de surinvestissement de la part de l’individu se révèlent être des facteurs de risque particulièrement significatifs pour les formes intermédiaires et à risque de comorbidité de la santé mentale au travail. Dans une moindre mesure, une faible utilisation des compétences, des demandes psychologiques élevées, un soutien social inadéquat et le jeune âge expliquent une part de la variation observée entre les différents profils-types. Enfin, les résultats soutiennent une conceptualisation tridimensionnelle de l’épuisement professionnel.

Guide pour délégués et déléguées sociaux: Médicaments et autres substances en milieux de travail

Le guide et les vidéos se veulent des outils de sensibilisation et d'information à l'usage des délégués sociaux et autres intervenants dans divers milieux de travail à travers le Québec.