Etude des conséquences de l'ischémie-reperfusion sur le processus de mort cellulaire et de leurs correction

par Marina Laurens

Thèse de doctorat en Sciences de la vie

Sous la direction de Dominique Crenesse.

Soutenue en 2004

à Nice .


  • Résumé

    En chirurgie hépatique, pour limiter les pertes sanguines, la circulation doit être interrompue dans le territoire hépatique concerné. Les phases d'ischémie auxquelles succèdent les phases de reperfusion de l'organe entraînent des lésions cellulaires conduisant à la fois à la nécrose et à l'apoptose des tissus. Le travail présenté utilise deux modèles expérimentaux chez les rat et/ou la souris : un modèle original d'ischémie-reperfusion (I/R) permettant, chez un même animal, d'étudier les trois conditions (ischémie, ischémie-reperfusion, témoin) et un modèle, in vitro, d'hépatocytes en culture primaire, soumis à des variations de la pression partielle d'oxygène, simulant les conditions chirurgicales. Dans la première partie de ce travail, nous avons montré les conséquences de l'ischémie-reperfusion (ou de l'hypoxie-réoxygénation) sur l'activation des protéines de stress. Les Stress-Activated Protein Kinases (SAPKs) sont sensibles à l'environnement cellulaire et peuvent être activées par différents stress tels que les ultraviolets, les chocs osmotiques ou les radicaux libres. Dans nos conditions d'étude, mimant celles de la chirurgie hépatique, l'ischémie-reperfusion et l'hypoxie-réoxygénation augmentent l'activation de JNK1 (mesurée par immunoprécipitation in vitro et par immunohistolocalisation, in vivo), et le taux d'apoptose (mise en évidence par la détermination de l'activité enzymatique et Western blot de la caspase 3, par la fragmentation de l'ADN, in vitro et par immunohistolocalisation et TUNEL, in vivo). L'utilisation d'un inhibiteur de SAPKs, le SB202190 (35 æM), diminue l'activation de JNK ainsi que le taux d'apoptose mettant ainsi en évidence la participation de JNK dans le processus apoptotique. Au cours de l'ischémie-reperfusion, la concentration intracellulaire de calcium augmente et entraîne des dommages cellulaires. L'utilisation de diltiazem, un inhibiteur des canaux-voltages dépendants de type-L, capable également d'inhiber les canaux ROCCs (receptor-operated calcium channel) présents sur la membrane des hépatocytes, réduit l'activation de JNK et le taux d'apoptose. Le tacrolimus (FK506), immunosuppresseur utilisé après transplantation et connu pour ses propriétés hépatoprotectrices, diminue aussi l'activation de JNK et l'apoptose induites par les variations de PO2. Enfin, la technique d'ischémie intermittente, fréquemment utilisée en chirurgie, qui consiste à fragmenter la durée totale de l'ischémie (hypoxie) entraîne également une diminution de l'activation de JNK et du taux d'apoptose. La deuxième partie de ce travail porte sur la nécrose et étudie les chimiokines, molécules chimio-attractantes dont le rôle principal est d'attirer les leucocytes sur le lieu du stress cellulaire et qui sont impliquées dans les lésions d'ischémie-reperfusion du foie. Nous avons mesuré (par RNAse Protection Assay) la modulation de la sécrétion de chimiokines par l'hypoxie et l'hypoxie-réoxygénation sur des hépatocytes de souris en culture primaires, en présence ou non de TNFa (20 ng/ml) ou sur des cocultures hépatocytes/cellules de Kupffer. Dans nos conditions d'études, seuls les ARNm de MCP-1 (monocyte chemoattractant protein) et MIP-2 (macrophage inflammatory protein-2) sont transcrits. La présence de TNFa (20 ng/ml) ou les cocultures avec les cellules de Kupffer augmentent cette transcription. La sécrétion des chimiokines MCP-1 et MIP-2 est mesurée par la technique ELISA, sur le milieu de culture des hépatocytes, soumis à un stress d'hypoxie-réoxygénation en présence ou non de TNFa (20 ng/ml). Aucun protocole chirurgical (hypoxie intermittente ou preconditioning) ne réduit la transcription de MCP-1 et MIP-2. La troisième partie de ce travail porte sur la stéatose non alcoolique qui est une pathologie en progression. Les foies stéatosiques sont récusés pour transplantation et présentent une hypersensibilité à l'ischémie-reperfusion qui se traduit notamment par une mort cellulaire de type nécrose. Afin de déterminer les causes de cette hypersensibilité, nous avons étudié les variations de la concentration en ATP des cellules hépatiques. L'utilisation de tacrolimus limite la chute de l'ATP intracellulaire pendant l'ischémie permettant ainsi de diminuer la nécrose induite par l'ischémie-reperfusion et améliorant le taux de survie des rats Zucker obèses. Les perturbations induites par l'ischémie-reperfusion sont nombreuses et multifactorielles. Nous avons, dans ce travail, mis en évidence quelques unes d'entre elles et nous avons proposé des moyens de correction faciles à transposer chez l'homme, puisque utilisant des molécules et/ou des techniques déjà connues et maîtrisées. Nous espérons ainsi participer à l'amélioration de la prise en charge des patients.

  • Titre traduit

    Study on the consequences of the ischemia-reperfusion on cell death process and their correction


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Informations

  • Détails : 127 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 106-127. Résumés en français et en anglais

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 04NICE4040
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  • Non disponible pour le PEB
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