Etude métabolomique d'un modèle in vitro de sclérose latérale amyotrophique exposé au stress oxydant

Metabolomics study of an in vitro model of amyotrophic lateral sclerosis exposed to oxidative stress

• Auteur / Autrice : Charlotte Veyrat-Durebex
• Direction : Philippe Corcia, Hélène Blasco
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Soutenance le 15/12/2014
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Imagerie et cerveau (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Christian Andrès
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Corcia, Hélène Blasco, Christian Andrès, Pascal Reynier, Cédric Raoul, David Devos
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pascal Reynier, Cédric Raoul

Mots clés

Mots clés contrôlés

Superoxyde dismutase

Métabolomique

Astrocytes

Stress oxydatif

Neurones moteurs

Sclérose latérale amyotrophique

Mots clés libres

SLA

Métabolomique

Motoneurones

Astrocytes

Co-culture

Stress oxydant

ALS

Metabolomics

Motor neurons

Astrocytes

Co-culture

Oxidative stress

Résumé

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une affection neurodégénérative affectant sélectivement les motoneurones et conduisant au décès en 2 à 4 ans. Des facteurs génétiques, ainsi que diverses hypothèses physiopathologiques, telles que l’excitotoxicité et le stress oxydant, ont été évoqués pour expliquer la dégénérescence des motoneurones, mais aucune étiologie n’explique aujourd’hui la survenue de cette pathologie. Afin d’améliorer les connaissances des voies métaboliques impliquées dans la physiopathologie de la SLA, nous avons développé un modèle in vitro de co-Culture de motoneurones et d’astrocytes sur-Exprimant la Superoxyde Dismutase (SOD1) humaine sauvage ou mutée (SOD1G93C) et exposée au stress oxydant. Nous avons étudié les modifications de métabolisme après traitement oxydant par une approche métabolomique utilisant la chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse et une analyse statistique multivariée des résultats. Ainsi nous avons observé une modification de métabolites impliqués notamment dans le cycle de Krebs, la neurotransmission excitatrice et la synthèse du glutathion, dans un modèle in vitro de SLA exposé au stress oxydant.

Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder affecting selectively motor neurons and leading to death in 2 to 4 years. Genetic factors and various pathophysiological hypotheses, such as excitotoxicity and oxidative stress, have been suggested to explain the degeneration of motor neurons, but today no etiology explains the occurrence of this disease. In order to improve the knowledge of the metabolic pathways involved in the pathogenesis of ALS, we developed an in vitro model of co-Culture of motor neurons and astrocytes over-Expressing human superoxide dismutase (SOD1), wild-Type or mutated (SOD1G93C), and exposed to oxidative stress. We studied the changes in metabolism after oxidative treatment with a metabolomics approach using gas chromatography-Mass spectrometry and multivariate statistical analysis. Thus we observed a change in metabolites involved in the citric acid cycle, the excitatory neurotransmission and the glutathione synthesis, in an in vitro model of ALS exposed to oxidative stress.