Influence de l'endothélium microvasculaire cérébral sur l'excitotoxicité d'origine glutamatergique durant la période néonatale

Par Hélène Legros

Financement en 2005

Montant : 22 000€
  • La vascularisation cérébrale, immature à la naissance, pourrait constituer un facteur de vulnérabilité prédisposant l’enfant à développer des lésions cérébrales dans des situations où il existe une diminution de l’apport sanguin en oxygène.
  • Afin de mieux comprendre les mécanismes qui modulent ces atteintes cérébrales ce projet avait pour objectif de développer un modèle expérimental cellulaire permettant d’appréhender l’influence de la cellule endothéliale (constituant principal des vaisseaux sanguins) sur ce processus au cours de la période néonatale.
  • Un modèle original de cultures primaires de cellules microvasculaires cérébrales issues de cerveau de souriceaux nouveaux-nés a été développé. Ce modèle devrait permettre de mieux cerner l’influence que peuvent exercer ces cellules vis-à-vis de la population neuronale dans un contexte comme celui de l’anoxie-ischémie périnatale.
Lésion cérébrale

L'équipe

Membre

Ce projet de recherche a été mené par Mme Hélène LEGROS (Equipe Avenir INSERM "Mécanismes et traitements des troubles du développement cérébral", UFR Médecine-Pharmacie et Service de pédiatrie néonatale et Réanimation, CHU de Rouen) sous la direction du Pr Vincent Laudenbach.

Contexte

La vascularisation cérébrale, immature à la naissance, pourrait constituer un facteur de vulnérabilité prédisposant l’enfant à développer des lésions cérébrales dans des situations où il existe une diminution de l’apport sanguin en oxygène. Inversement, les vaisseaux cérébraux pourraient participer, directement ou indirectement, aux phénomènes de réparation et cicatrisation cérébrales.

Si le cerveau n’est plus correctement approvisionné en oxygène et glucose, les cellules nerveuses cérébrales meurent à la suite d’un processus délétère impliquant une libération massive de glutamate, principal acide aminé excitateur du cerveau via l’hyperactivation du récepteur NMDA.

Peu de données relient l’endothélium microvasculaire cérébral immature au processus de mort neuronale. Les seuls outils disponibles in vitro jusqu'alors étaient des cultures primaires de cellules endothéliales issues d’adultes ou de lignées dont on peut supposer qu’ils ne sont pas l’exact reflet de la période néonatale.

Objectifs et Méthodologie

Afin de mieux comprendre les mécanismes qui modulent ces atteintes cérébrales dites d'origine "excitotoxique", autrement dit liées à une activation excessive des récepteurs du glutamate, chez le nouveau-né, ce projet avait pour objectif de développer un modèle expérimental cellulaire permettant d’appréhender l’influence de la cellule endothéliale (constituant principal des vaisseaux sanguins) sur ce processus excitotoxique au cours de la période néonatale. Il consistait à préparer de cultures de cellules et à l’aide de méthodes biologiques adaptées, à vérifier que ces cellules exprimaient des caractéristiques de cellules endothéliales avec un récepteur capable de lier le glutamate.

Résultats d'avancement

L’objectif du projet était donc de développer un modèle original de cultures primaires de cellules microvasculaires cérébrales issues de cerveau de souriceaux, dans le but d'étudier l’effet du glutamate sur cette population cellulaire.

Les cellules ont été préparées à partir de microvaisseaux issus de cortex cérébraux de souriceaux âgés de 10 jours.

L’ensemble des résultats obtenus montre que ces cellules microvasculaires cérébrales issues de souriceaux présentent des récepteurs NDMA fonctionnels. Elles diffèrent phénotypiquement de celles obtenues à partir d’adultes de part :

  • Leur relative immaturité métabolique  
  • Leur plus forte expression de la sous-unité NR1 du récepteur NMDA au glutamate
  • Leur plus grande capacité à libérer des protéases impliquées dans la pathophysiologie des lésions néonatales

Perspectives

Parce que plus proches d’un phénotype néonatal selon les index étudiés, ce modèle original devrait permettre de mieux cerner l’influence que peuvent exercer ces cellules vis-à-vis de la population neuronale dans un contexte excitotoxique comme celui de  l’anoxie-ischémie périnatale.

Les travaux de Mme Legros se sont poursuivi et ont suggéré un impact de l'endothelium microvasculaire néonatal sur la vulnérabilité des neurones corticaux chez le nouveau-né.