Spectroscopie de résonance magnétique in vivo pour la mesure des lipides hépatiques : application chez un modèle murin de glycogènose

• Auteur / Autrice : Nirilanto Ramamonjisoa
• Direction : Sophie Cavassila-Beuf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie biomédicale
• Date : Soutenance le 25/03/2013
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CREATIS - Centre de Recherche et d'Application en Traitement de l'Image et du Son, UMR5515 (Lyon, Rhône ; 1995-2006)
• Jury : Président / Présidente : Fabienne Rajas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sophie Cavassila-Beuf, Olivier Beuf, Hélène Ratiney
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Florence Fauvelle, Laurence Le Moyec, Angèle Viola

Mots clés

Mots clés contrôlés

Foie

Spectroscopie de la résonance magnétique nucléaire

Glycogénoses

Mots clés libres

Glycogenose

Lipides hepatiques

Glycogen storage disease

Hepatic lipid

Résumé

La glycogénose de type 1a (GSD1a) est une maladie génétique (prévalence : 1/100 000 naissances) due à un déficit de la sous-unité catalytique du complexe enzymatique glucose-6-phosphatase. Elle entraîne une incapacité de production de glucose endogène et une forte accumulation de lipides dans le foie et avec l'âge peut donner des adénomes et des carcinomes hépatocellulaires. L'objectif de cette thèse est de développer et de valider une méthodologie non invasive de mesure des lipides hépatiques par spectroscopie 1H de résonance magnétique (SRM) localisée pour un modèle murin de glycogénose (L-G6pc-/-) qui reproduit les symptômes hépatiques humains (hépatomégalie, stéatose). Les développements méthodologiques réalisés ont permis l'estimation de la fraction lipidique hépatique, des proportions en acides gras saturés et insaturés et la mesure des temps de relaxation longitudinaux et transversaux de chaque groupement fonctionnel des acides gras. La méthode proposée a d'abord été validée pour des échantillons in vitro d'acides gras simples et complexes. In vivo, la méthode proposée a permis l'étude de l'impact d'un régime alimentaire délétère chez le modèle murin de glycogénose et son contrôle. Deux régimes alimentaires sont considérés : un régime alimentaire riche en gras et en sucres et un régime alimentaire standard. Chez les souris contrôles, les mesures de la quantité lipidique sont significativement plus élevées chez les souris sous régime riche en gras et en sucres que chez les souris sous régime standard. Chez le groupe de souris modèle, qui développe spontanément une stéatose, la quantité lipidique élevée attendue est observée, bien qu'aucune différence significative ne soit constatée entre les deux régimes. Sous régime standard, les contributions des protons du groupement oléfinique sont mesurées significativement plus élevées chez les souris modèles. Aucun marqueur de polyinsaturation, illustré par les protons du groupement diallylique, n'a été significativement détecté chez les souris modèles. Les mesures obtenues avec la technique de chromatographie gazeuse sont en accord avec les résultats de SRM

Glycogen storage disease type 1a (GSD1a) is an autosomal recessive metabolic disorder (birth prevalence: 1/100 000) resulting in severe impairment of glucose production and large accumulation of liver fatty acids. Despite of a strict diet, patients with GSD1a develop, with age, multiple hepatocellular adenomas, ultimately transforming into hepatocellular carcinoma. The aim of this work was to develop and to validate a proton magnetic resonance spectroscopy method with a mouse model of glycogenosis (L-G6pc-/-) which mimicking hepatic human’s symptoms (hepatomegaly, steatosis). This methodology includes estimation of hepatic fat fraction, saturated and insaturated components, calculation of longitudinal and transverse relaxation times of each chemical group for fatty acid. This method was tested and validated with in vitro samples (simple fatty acid and triglycerides). L-G6pc-/- mice and control mice were fed a standard diet or a high fat high sucrose diet (HFHS) during 9 months. In control mice, hepatic lipid content was found significantly higher with HF/HS diet than with standard diet. As expected, hepatic lipid content was already elevated in L-G6pc-/- mice fed a standard diet compared to control mice. L-G6pc-/- mice rapidly developed steatosis which was not modified by HF/HS diet. On standard diet, estimated amplitudes from olefinic protons were found significantly higher in L-G6pc-/- mice compared to control mice. L-G6pc-/- mice showed no noticeable polyunsaturation from diallylic protons. Total unsaturated fatty acid indexes measured by gas chromatography were in agreement with MRS measurements. These results showed the great potential of high magnetic field MRS to follow the diet impact and lipid alterations in mouse liver