Contribution de l'imagerie et de l'électrophysiologie à l'étude de l'épileptogenèse dans un modèle d'épilepsie du lobe temporal chez le rat mature et immature

par Claire Leroy

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé. Neuroscience

Sous la direction de Astrid Nehlig.


  • Résumé

    L'épilepsie mésiale du lobe temporal (EmLT) se caractérise par la survenue de crises partielles complexes qui prennent naissance dans les structures mésiotemporales. La plupart des patients atteints d'EmLT ont vécu une agression initiale pendant l'enfance (crises fébriles complexes prolongées, état de mal (EdM), traumatisme crânien, encéphalopathie). L'EmLT se caractérise par des dommages cellulaires dans les structures mésiotemporales, en une sclérose hippocampique. Le rôle de l'agression cérébrale initiale et des différentes structures mésiotemporales dans la mise en place de la circuiterie épileptique n'est pas clairement élucidé. Le modèle lithium-pilocarpine chez le rat reproduit les principales caractéristiques comportementales et neuropathologiques de l'EmLT humaine. Suite à l'injection du lithium et de la pilocarpine, les rats développent un EdM, suivi d'une phase de latence avant l'apparition de crises récurrentes spontanées. Les conséquences de l'EdM sont dépendantes de l'âge. Lorsque l'état de mal est induit à l'âge adulte, tous les rats deviennent épileptiques. Par contre, lors d'un état de mal induit chez les rats immatures, l'épilepsie n'est pas systématique et les dommages neuronaux sont plus limités que chez l'adulte. Dans ce travail, nous avons étudiés les processus neuropathologiques induit par un état de mal afin de comprendre l'implication de l'hippocampe et des cortex temporaux dans la constitution de la circuiterie épileptique. Nous avons mis en évidence une atteinte cellulaire précoce des cortex piriforme et entorhinal uniquement chez les rats devenant épileptiques. Cette observation montre le rôle critique et initiateur de ces cortex dans l'épileptogenèse. Par contre, la sclérose de l'hippocampe apparaît secondairement et progressivement au cours de l'épileptogenèse. Elle pourrait être consécutive aux lésions corticales et intervenir à la fois comme cause et conséquence des crises. Les modifications vasculaires et métaboliques consécutives à l'état de mal montrent que les nécroses cellulaires observées dans ce modèle n'ont pas d'origine vasogénique majeure mais semblent plutôt liés à une hyperactivité neuronale. Par contre, un dysfonctionnement métabolique pendant l'EdM pourrait participer à la souffrance cellulaire observée au niveau de ces régions. En effet, chez les rats adultes, l'expression génique du transporteur vasculaire et glial du lactate augmente fortement à la suite de l'EdM et pourraient entraîner des cascades excitotoxiques à l'origine des nécroses cellulaires contrairement aux rats immatures qui montrent une meilleure adaptation cérébrale de l'apport de leurs substrats métaboliques. Au vu de ces résultats, nous émettons l'hypothèse d'un rôle critique et précoce de la voie entorhino-hippocampique dans la propagation des activités épileptiformes. [. . . ]

  • Titre traduit

    Contribution of imaging and electrophysiological approaches to study of epileptogenesis in a temporal lobe epilepsy model in mature and immature rats


  • Résumé

    Mesial temporal lobe epilepsy (mTLE) is characterized by the occurrence of complex partial seizures originating in the mesiotemporal regions. Retrospective studies have shown that most of the patients underwent an initial precipitating injury early during childhood (complex febrile seizures, status epilepticus (SE), head trauma, encephalopathy). The mELT syndrome is associated with neuronal damage in most of the mesiotemporal structures and with hippocampal sclerosis. The role of the initial precipitating injury and of the mesiotemporal structures in the establishment of the epileptic circuitry is still not fully elucidated. The lithium-pilocarpine model in the rat reproduces main of the behavioural and neuropathological features of human mTLE. After lithium and pilocarpine injection, rats develop a SE followed by a latent phase before the appearance of spontaneous epileptic seizures. Consequences of SE are age-dependent. When SE is induced at the adult age, all the rats become epileptic. In contrast, when it is induced in immature rats, epilepsy appears does not occur in all rats and neuronal damage is more moderate than in adult rats. In the present work, we studied the neuropathological processes consecutive to SE in order to deepen the understanding of the implication of hippocampus and piriform and entorhinal cortex in the establishment of epileptic circuitry. We have shown early cellular alterations in the piriform and entorhinal cortex only in rats that will become epileptic. This observation highlights an initiating and critical role of these cortices in epileptogenesis. Conversely, hippocampal sclerosis appears secondarily and progressively during the course of epileptogenesis. Hippocampal sclerosis could be established consequently to the cortical lesions and could be both the cause and consequence of seizures. Vascular and metabolic modifications after SE indicate that neuronal necrosis seen in this model does not have a major vasogenic origin but seems to be rather linked to neuronal hyperactivity. Nevertheless, metabolic dysfunction that occurs during SE could be implicated in the cellular suffering seen in these structures. [. . . ]

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  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 193-226

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  • Cote : Th.Strbg.Sc.2003;4498

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