Caractériser l'effet des terpènes sur la réponse nociceptive et les cibles moléculaires chez Caenorhabditis elegans

La douleur nociceptive résulte d'un processus sensoriel induit par la stimulation de récepteurs appelés nocicepteurs. Ce type de douleur est prioritaire, et plusieurs études visent à la caractériser et la contrôler. Afin d’élucider les mécanismes sous-jacents, il est impératif de se pencher sur les récepteurs engagés, principalement les récepteurs vallinoïdes TRPV1 des mammifères qui représentent une sous-classe clé des modalités thérapeutiques innovante pour le traitement de la douleur. Le présent projet se concentre sur la régulation de ce système chez Caenorhabditis elegans en évaluant les effets antinociceptifs de quatre terpènes: Limonène, α-Humulène, β-Myrcène et β-Caryophyllène. Notre étude postule que les terpènes exercent des effets antinociceptifs mesurables chez C. elegans, en modulant les récepteurs vanilloïdes OCR-2 et OSM-9. L'objectif était de mettre en évidence les réponses antinociceptives induites par ces terpènes et d'identifier leurs mécanismes moléculaires. La méthodologie adoptée, développée précédemment dans notre laboratoire, quantifie l'effet antinociceptif de chaque terpène par thermotaxie. Les nématodes sauvages sont testés sous différentes concentrations de terpènes pour évaluer la relation dose-effet. Des expérimentations sur des souches mutantes exprimant les récepteurs vanilloïdes OCR-2 et OSM-9 chez C. elegans, homologues des récepteurs TRPV chez les mammifères, permettent d'anticiper leurs cibles. Des analyses protéomiques et bioinformatiques cartographiant les voies de signalisation et les processus biologiques induits, ont été réalisées. Les résultats montrent une activité antinociceptive, ciblant spécifiquement les récepteurs TRPV1, avec des différences dans les voies de signalisation, mettant en lumière les mécanismes moléculaires. En conclusion, cette étude a contribué à la compréhension des effets des terpènes dans la gestion de la douleur et ouvre des perspectives pour leurs applications thérapeutiques futures.

Nociceptive pain is the result of a sensory process induced by stimulation of receptors called nociceptors. In order to elucidate the various mechanisms underlying this pain, it is imperative to focus on the receptors involved in the detection of noxious stimuli, mainly TRPV1 vallinoid receptors, which represent the key to innovative therapeutic modalities for the treatment of pain. Evidence suggests that terpenes, such as limonene and beta-caryophyllene, modulate pain by interacting with TRPV1 receptors. This interaction can reduce nociceptive responses, offering potential therapeutic applications for pain management. This project investigates the regulation of the vanilloid system in Caenorhabditis elegans (C. elegans) by evaluating the antinociceptive effects of four terpenes found in Cannabis sativa: limonene, α-humulene, α-myrcene, and β-caryophyllene. To investigate the antinociceptive effects of terpenes, identify their targets, and evaluate the potential of C. elegans as a screening model for terpene libraries to discover potential analgesics. The antinociceptive effect of each terpene was quantified using thermotaxis. Wild-type nematodes were exposed to increasing concentrations of terpenes to evaluate dose-response relationships. Additional tests were performed on mutant strains expressing the vanilloid receptors OCR-2 and OSM-9 homologs.Proteomic and bioinformatics analyses were conducted to identify signaling pathways and biological processes induced by these terpenes. The four terpenes demonstrated antinociceptive activity in C. elegans, specifically targeting TRPV1 receptors. Proteomic and bioinformatics analyses revealed significant differences in the signaling pathways and biological processes induced by these terpenes, providing molecular insights into their antinociceptive mechanisms. This study has characterized the antinociceptive effects of terpenes in C. elegans, shedding light on the underlying molecular mechanisms. These findings enhance our understanding of the potential applications of terpenes in pain management and pave the way for future research.