Identification de nouveaux agents de contraste pour la détection par IRM à haut champ de biomarqueurs dans l'ischémie cérébrale

par Magalie Frechou

Thèse de doctorat en Pharmacologie expérimentale

Sous la direction de Isabelle Margaill.

Le président du jury était Emmanuel Touzé.

Le jury était composé de Isabelle Margaill, Emmanuel Touzé, Marlène Wiart, Christine Marie, Virginie Beray-Berthat, Gaëlle Louin.

Les rapporteurs étaient Marlène Wiart, Christine Marie.


  • Résumé

    Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration avec le groupe Guerbet. Il visait à caractériser la lésion qui fait suite à un accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique en imagerie par résonance magnétique (IRM) grâce à des agents de contraste novateurs. Guerbet et leurs collaborateurs ont développés des USPIO ciblés (ultrasmall superparamagnetic iron oxide), particules de fer couplées à des peptides reconnaissant spécifiquement un biomarqueur. Dans un modèle d’ischémie cérébrale avec reperfusion réalisé chez la souris, nous avons recherché la capacité de ces agents à caractériser la lésion d’une part en terme de type de mort cellulaire par le ciblage de la phosphatidylsérine (PS), marqueur cellulaire externalisé au cours de l’apoptose, et d’autre part en terme de déficit vasculaire par le ciblage de VCAM-1, molécule d’adhésion impliquée dans le processus inflammatoire. En ce qui concerne l’apoptose, nous avons tout d’abord montré par immunohistochimie l’expression de caspase-3 active, marqueur apoptotique, dès 6 heures et jusqu’à 72 heures après l’ischémie. Cependant, en IRM, l’utilisation d’USPIO ciblant la PS (le P03234 et le P03675) n’a pas permis la détection du phénomène apoptotique. Actuellement d’autres agents de contraste de ce type sont en cours de développement chez Guerbet. En ce qui concerne l’inflammation vasculaire, l’étude de l’expression de VCAM-1 par immunohistochimie a montré l’apparition d’un marquage dès 6 heures après l’ischémie avec un maximum à 24 heures. L’utilisation d’un USPIO-VCAM-1 (le P03011) a permis de mettre en évidence sur les images IRM des zones d’hypointensités dans la lésion, ce qui correspond à la présence de particules de fer. L'analyse histologique de ces cerveaux a montré une colocalisation de l’USPIO avec sa cible VCAM-1, ce qui établit la preuve de concept. Ces travaux ont permis mettre en évidence la capacité d’USPIO développés par Guerbet à cibler des marqueurs biologiques, notamment VCAM-1, à la suite d’une ischémie cérébrale. Ceci suggère que ce type d’agent de contraste pourrait être un bon outil clinique pour la caractérisation de la lésion ischémique chez les patients victimes d’AVC.

  • Titre traduit

    Identification of new contrast agent for the detection of biomarkers of brain ischemia with MRI


  • Résumé

    This work is a collaboration with Guerbet group. It aimed to characterize the lesion that follows an ischemic stroke with magnetic resonance imaging (MRI) by innovative contrast agents. Guerbet developped targeted USPIO (ultrasmall superparamagnetic iron oxide), which are iron particles coupled to peptides which specifically bind a biomarker. In a mouse model of cerebral ischemia-reperfusion, we studied the capacity of these agents to characterize the lesion on the one hand in terms of cellular death by targeting phosphatidylserin (PS), a cellular marker externalized during apoptosis, and on the other hand in terms of vascular deficit by targeting VCAM-1, an adhesion molecule implied in the inflammatory process. Concerning apoptosis, we showed by immunohistochemistry the expression of active caspase-3, an apoptotic marker, between 6 and 72 hours after ischemia. Nevertheless on MRI, the use of USPIO targeting PS (both P03234 and P03675) did not allow us to detect the apoptotic phenomenon. Currently, other PS-targeted contrast agents are developed by Guerbet. Concerning vascular inflammation, the study of VCAM-1 by immunohistochemistry showed an up-regulated expression 6 hours after ischaemia which reached a maximum at 24 hours. VCAM-1-USPIO (P03011) induced a decrease of the MRI signal appearing as hypointense foci in the lesion, which correspond to iron particles. The histological analysis of these brains showed a colocalisation of the USPIO with its target VCAM-1, which establishes the proof of concept. This work showed the capacity of USPIO developed by Guerbet to target biological markers, particularly VCAM-1, following cerebral ischemia. This suggests that this kind of contrast agent could be a good clinical tool to characterize the ischemic lesion in patients suffering from stroke.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2012 par Université Paris Descartes à Paris

Identification de nouveaux agents de contraste pour la détection par IRM à haut champ de biomarqueurs dans l'ischémie cérébrale


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Informations

  • Sous le titre : Identification de nouveaux agents de contraste pour la détection par IRM à haut champ de biomarqueurs dans l'ischémie cérébrale
  • Détails : 1 vol. (192 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 167-192
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