Introduction: Cocaine use disorder is a chronic disease with severe consequences and a high relapse rate. There is a critical need to explore the factors influencing relapse in order to achieve more efficient treatment outcomes. Furthermore, there is a great need for easy-to-measure, repeatable, and valid biomarkers that can predict treatment response or relapse. Methods: We reviewed the available literature on the Pubmed database concerning the biomarkers associated with relapse in CUD, including central nervous system-derived, genetic, immune, oxidative stress, and “other” biomarkers. Results: Fifty-one articles were included in our analysis. Twenty-five imaging brain anatomic and function assessment studies, mostly using fMRI, examined the role of several structures such as the striatum activity in abstinence prediction. There were fewer studies assessing the use of neuropsychological factors, neurotrophins, or genetic/genomic factors, immune system, or oxidative stress measures to predict abstinence. Conclusion: Several biomarkers have been shown to have predictive value. Prospective studies using combined multimodal assessments are now warranted.

Cocaine Use Disorder (CUD) is an important health issue, associated with structural brain abnormalities. However, the impact of the route of administration and their predictive value for relapse remain unknown. We conducted an anatomical MRI study in 55 CUD patients (26 CUD-Crack and 29 CUD-Hydro) entering inpatient detoxification, and 38 matched healthy controls. In patients, a 3-months outpatient follow-up was carried out to specify the treatment outcome status (relapser when cocaine was consumed once or more during the past month). A Voxel-Based Morphometry approach was used. Compared with controls, CUD patients had widespread gray matter alterations, mostly in frontal and temporal cortices, but also in the cerebellum and several sub-cortical structures. We then compared CUD-Crack with CUD-Hydro patients and found that crack-cocaine use was associated with lower volume in the right inferior and middle temporal gyri, and the right fusiform gyrus. Cerebellar vermis was smaller during detoxification in subsequent relapsers compared to three-months abstainers. Patients with CUD display widespread cortical and subcortical brain shrinkage. Patients with preferential crack-cocaine use and subsequent relapsers showed specific gray matter volume deficits, suggesting that different patterns of cocaine use and different clinical outcome are associated with different brain macrostructure.

Background and Objectives: Cocaine is a highly addictive substance, and with no approved medication for cocaine use disorder (CUD), leading to a heavy burden. Despite validated psychosocial treatments, relapse rates after detoxification are very high in CUD. Few consistent factors can predict abstinence after detoxification. Our study, therefore, aimed at identifying factors predicting abstinence among CUD patients after inpatient detoxification.Methods: Eighty‐one CUD inpatients were included during detoxification and characterized for clinical and sociodemographic data at baseline and at a follow‐up of 3 months after discharge, including a standard measure of their abstinence duration from cocaine. We performed Cox univariate analyzes to determine the factors associated with abstinence maintenance, followed by a multivariate Cox regression to identify independent predictors.Results: Abstinence maintenance was shorter in patients injecting cocaine (hazard ratio [HR] = 5.16, 95% confidence interval [CI]: 2.01–13.27, p < .001) and using cocaine heavily in the month before inclusion (HR = 1.03, 95% CI: 1.00–1.06, p = .046). Conversely, abstinence maintenance was longer in patients with longer inpatient detoxification stays (HR = 0.96, 95% CI: 0.94–0.99, p = .015) and prescribed with selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs) (HR = 0.30, 95% CI: 0.16–0.56, p < .001).Discussion and Conclusions: Patients with severe CUD may require longer inpatient stays to achieve abstinence. Regarding SSRI prescription, more specific studies are needed to provide stronger recommendations about their use in clinical practice.Scientific Significance: Our findings suggest several modifiable factors to improve inpatient treatment response in CUD. As there are no specific recommendations about the optimal duration of inpatient stay, our results could pave the way for evidence‐based guidelines.

Background: Theoretical and empirical contributions have identified insula as key in addiction. However, anatomical modifications of the insula in addictive states, and their variations across substance use disorders (SUDs), remain to be specifically explored. We therefore explored the specificities and commonalities of insula gray matter (GM) alterations in severe alcohol use disorder (sAUD) and severe cocaine use disorder (sCUD). Methods: We explored insula GM volume through a refined parcellation in 12 subregions (six bilateral): anterior inferior cortex (AIC), anterior short gyrus, middle short gyrus, posterior short gyrus, anterior long gyrus (ALG), and posterior long gyrus (PLG). Using a linear mixed model analysis, we explored the insula volume profiles of 50 patients with sAUD, 61 patients with sCUD, and 36 healthy controls (HCs). Results: In both sAUD and sCUD, we showed overall insular lower volume with a right-sided lateralization effect, and a major volume deficit in bilateral ALG. Moreover, differences emerged across groups, with higher left AIC and PLG volume deficits in sCUD compared to sAUD and HC. Conclusions: We offered the first joint exploration of GM insular volumes in two SUD through refined parcellation, thus unveiling the similarities and dissimilarities in volume deficit profiles. Our results bring evidence complementing prior ones suggesting the core role of the right and posterior insula in craving and interoception, two crucial processes in addiction. Left AIC and PLG group differences also show that, while insula is a region of interest in SUD, sCUD and sAUD generate distinct insular profiles, which might parallel clinical differences across SUD.

Le trouble lié à l'usage de cocaïne est une maladie cérébrale qui se caractérise par une évolution chronique, marquée par des rechutes. Il est associé à de nombreuses complications qui peuvent être cardiovasculaires, psychiatriques, cognitives, médicolégales et sociales. Les approches thérapeutiques dans ce trouble sont empiriques, et font appel à des sevrages hospitaliers pour les patients les plus sévères, avec un faible taux de maintien d'abstinence à la sortie. Il n'existe actuellement pas de biomarqueurs validés, permettant de prédire les échecs ou les réussites des sevrages hospitaliers, ni de sélectionner les patients nécessitant les stratégies thérapeutiques les plus intensives. Cependant, les techniques d'imagerie cérébrale ont mis en évidence plusieurs types d'anomalies structurales et fonctionnelles chez des patients cocaïnomanes, qui constituent des candidats-biomarqueurs de l'issue du sevrage. Les objectifs de cette thèse sont donc d'augmenter l'état des connaissances sur le trouble lié à l'usage de cocaïne, et de proposer des biomarqueurs de maintien d'abstinence pertinents, cliniques et de neuroimagerie, identifiés lors d'un suivi prospectif. Nous avons inclus 86 patients diagnostiqués d'un trouble lié à l'usage de cocaïne et hospitalisés pour sevrage. Ces patients ont été suivis prospectivement pendant trois mois après leur sortie d'hospitalisation. Parmi eux, 67 sujets ont rechuté dans les trois mois de suivi. Une revue de la littérature, réalisée en 2020-2021, a constitué le travail préalable de cette thèse, et nous a permis d'identifier les variables d'intérêt. Dans une première étude portant sur les variables cliniques, les patients consommant de la cocaïne par voie intraveineuse, ainsi que ceux rapportant une plus grande fréquence de consommation dans le mois précédant l'inclusion, rechutaient précocement. A l'inverse, les patients ayant effectué les plus longs séjours hospitaliers et ceux ayant reçu une prescription d'antidépresseurs durant le sevrage, maintenaient l'abstinence plus longtemps à la sortie. Une seconde étude a été conduite, utilisant des données d'IRM anatomique de ces mêmes patients comparés à des volontaires sains. Nous avons observé une atrophie dans plusieurs structures de la substance grise parmi les patients. Dans ce même groupe, les sujets consommant préférentiellement du crack présentaient des volumes cérébraux amoindris dans certaines régions temporales comparés aux usagers de chlorhydrate de cocaïne. Enfin, les patients ayant rechuté dans les trois mois de suivi prospectif présentaient des volumes réduits au niveau du vermis du cervelet, comparés aux sujets restés abstinents. Nous avons donc identifié plusieurs variables cliniques pouvant influencer le maintien d'abstinence après un sevrage en cocaïne, dépendant directement de la consommation du patient mais aussi des modalités du sevrage hospitalier proposé. Ces résultats soulignent notamment l'importance d'une prise en charge hospitalière prolongée du sevrage, pour les patients les plus sévères. En neuroimagerie, l'atrophie de la substance grise que nous avons identifiée, plus sévère localement chez les usagers de crack et associée à la rechute au niveau du vermis, peut refléter les conséquences de l'usage répété de la substance, mais également des prédispositions précédant même le trouble lié à l'usage de substance, ou même des facteurs confondants tels que les comorbidités psychiatriques, addictologiques ou neurologiques préexistantes.