Differential mechanisms of morphine antinociceptive tolerance revealed in (beta)arrestin-2 knock-out mice.

Morphine induces antinociception by activating mu opioid receptors (muORs) in spinal and supraspinal regions of the CNS. (Beta)arrestin-2 (beta)arr2), a G-protein-coupled receptor-regulating protein, regulates the muOR in vivo. We have shown previously that mice lacking (beta)arr2 experience enhanced morphine-induced analgesia and do not become tolerant to morphine as determined in the hot-plate test, a paradigm that primarily assesses supraspinal pain responsiveness. To determine the general applicability of the (beta)arr2-muOR interaction in other neuronal systems, we have, in the present study, tested (beta)arr2 knock-out ((beta)arr2-KO) mice using the warm water tail-immersion paradigm, which primarily assesses spinal reflexes to painful thermal stimuli. In this test, the (beta)arr2-KO mice have greater basal nociceptive thresholds and markedly enhanced sensitivity to morphine. Interestingly, however, after a delayed onset, they do ultimately develop morphine tolerance, although to a lesser degree than the wild-type (WT) controls. In the (beta)arr2-KO but not WT mice, morphine tolerance can be completely reversed with a low dose of the classical protein kinase C (PKC) inhibitor chelerythrine. These findings provide in vivo evidence that the muOR is differentially regulated in diverse regions of the CNS. Furthermore, although (beta)arr2 appears to be the most prominent and proximal determinant of muOR desensitization and morphine tolerance, in the absence of this mechanism, the contributions of a PKC-dependent regulatory system become readily apparent.

Carbon-carbon bond formation : from transition metal catalysis to base-promoted homolytic aromatic substitution

Cette thèse de doctorat porte sur la catalyse à partir de métaux de transition et sur la substitution homolytique aromatique favorisée par une base visant à former de nouvelles liaisons C–C, et à ainsi concevoir de nouvelles structures chimiques. Au cours des vingt dernières années, des nombreux efforts ont été réalisés afin de développer des méthodologies pour la fonctionnalisation de liens C–H, qui soient efficaces et sélectives, et ce à faible coût et en produisant le minimum de déchets. Le chapitre d'introduction donnera un aperçu de la fonctionnalisation directe de liens C–H sur des centres sp2 et sp3. Il sera également discuté dans cette partie de certains aspects de la chimie radicalaire reliés a ce sujet. Les travaux sur la fonctionnalisation d’imidazo[1,5-a]pyridines catalysée par des compleces de ruthénium seront présentés dans le chapitre 2. Malgré l'intérêt des imidazo[1,5-a]azines en chimie médicinale, ces composés n’ont reçu que peu d'attention dans le domaine de la fonctionnalisation de liens C–H. L'étendue de la réaction et l'influence des effets stériques et électroniques seront détaillés. Les cyclopropanes représentent les 10ème cycles carbonés les plus rencontrés dans les petites molécules d’intérêt pharmacologique. Ce sont aussi des intermédiaires de synthèse de choix pour la création de complexité chimique. Malgré de grands progrès dans le domaine de la fonctionnalisation de liens C(sp3)–H, l'étude des cyclopropanes comme substrats dans les transformations directes est relativement nouvelle. Le chapitre trois présentera l'arylation intramoléculaire directe de cyclopropanes. Cette réaction est réalisée en présence de palladium, en quantité catalytique, en combinaison avec des sels d’argent. Des études mécanistiques ont réfuté la formation d'un énolate de palladium et suggéreraient plutôt une étape de métallation - déprotonation concertée. En outre, les cycles de type benzoazepinone à sept chaînons ont été synthétisés par l'intermédiaire d'une séquence d'activation de cyclopropane/ouverture/cyclisation. Une arylation directe intermoléculaire des cyclopropanes a été réalisée en présence d'un auxiliaire de type picolinamide (Chapitre 4). Les deux derniers chapitres de ce mémoire de thèse décriront nos études sur la substitution homolytique aromatique favorisée par une base. Le mécanisme de la réaction de cyclisation intramoléculaire d'halogénures d'aryle, réalisée en présence de tert-butylate de potassium, a été élucidé et se produit via une voie radicalaire (Chapitre 5). La transformation, exempte de métaux de transition, ne nécessite que la présence d’une base et de pyridine comme solvant. Cette réaction radicalaire a été étendue à la cyclisation d'iodures d'alkyle non activés en présence d'un catalyseur à base de nickel et de bis(trimethylsilyl)amidure de sodium comme base (Chapitre 6). Des études de RMN DOSY ont démontré une association entre le catalyseur, la base et le matériel de départ.