Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude de la réponse neuronale dans un modèle d'asphyxie cérébrale chez le rat nouveau-né : influence d'une hyperbilirubinémie associée

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Auteur / Autrice : Stéphanie Grojean
Direction : Jean-Luc Daval
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Pharmacie. Neurosciences
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nancy I. UFR Sciences pharmaceutiques et biologiques

Résumé

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L'hypoxie cérébrale, par sa fréquence et ses effets délétères, demeure un important facteur de risque en période périnatale. Les effets d'une hypoxie transitoire ont été évalués à un stade où le cerveau est très immature lorsque sa plasticité est optimale. Des rats de 1 jour ont été exposés pendant 20 mn, à 100% d'azote. Les lésions cérébrales ont été recherchées dans différentes structures par morphométrie et comptage cellulaire. Les caractéristiques de la mort cellulaire ont été évaluées par analyse de la morphologie nucléaire, la fragmentation d'ADN et par l'expression immunohistochimique de protéines spécifiques. Une exploration en IRM de diffusion et la mesure régionale de l'activité de la cytochrome oxydase ont été utilisées en vue d'une approche plus fonctionnelle. Les lésions cérébrales sont apparues au 4ème jour après réoxygénation et étaient d'abord associées aux manifestations d'une nécrose. Le maximum des dommages est atteint vers 6- 7ème jours, avec un pic d' apoptose reflété par la condensation et la fragmentation de l' ADN ainsi que la surexpression de protéines pro-apoptotiques telles que p53, Dax et la caspase 3. Ces caractéristiques sont très proches de l'apoptose physiologique observée dans le cerveau de rat nouveau-né. Par la suite, une apparente récupération morphologique a été mise en évidence, tandis que des déficits fonctionnels persistaient à long-terme. Le but ultime de ces études étant de contribuer au développement de nouvelles stratégies de neuroprotection, l'influence d'un conditionnement par 10 mn d'hypoxie réalisée 6 heures avant l'exposition habituelle ainsi que l'effet d'une hypothermie à 26ʿC ont été testés. Les résultats ont montré une protection totale des neurones, le conditionnement étant spécifiquement associé à une surexpression de protéines de survie telles que Dcl-2. Par ailleurs, un prétraitement par un antagoniste des récepteurs NMDA, le MK801, a seulement permis de retarder l'apparition des lésions. La sensibilité à l'hypoxie étant dépendante de l'état maturationnel du cerveau, une étude a été entreprise sur des animaux âgés de 7 jours, Les résultats ont montré que les dommages cérébraux étaient plus importants et plus précoces que dans le modèle précédent, et qu'ils étaient la conséquence d'un processus nécrotique. Dans ces conditions, le MK801 était capable de protéger les neurones. Un accident hypoxique cérébral peut être associé à une hyperbilirubinémie, une situation fréquemment rencontrée en néonatologie. Une injection intrapéritonéale de bilirubine chez le rat de 1 jour, associée ou non à une agression hypoxique, a seulement provoqué un ictère physiologique sans répercussions cérébrales. Ce modèle in vivo n'ayant pas permis l'induction d'un ictère nucléaire, une statégie in vitro a été développée. Sur un modèle de culture de neurones issus d'embryons de rats de 14 jours, les effets de la bilirubine non conjuguée ont été évalués sur la viabilité cellulaire, le métabolisme énergétique et la synthèse protéique. La bilirubine a induit une mort neuronale retardée qui peut être évitée en présence d'un inhibiteur de la synthèse protéique, la cycloheximide, et présente les caractéristiques de l'apoptose. Enfin, l'association de l'hypoxie à la bilirubine a cumulé les effets délétères sur les neurones in vitro, et l'utilisation d'inhibiteurs sélectifs des récepteurs du glutamate suggère que la neurotoxicité de la bilirubine est médiée par les récepteurs NMDA.