Effets des agents anesthésiques sur le cerveau en développement

par Chrystelle Sola

Projet de thèse en Biologie Santé

Sous la direction de Julie Perroy et de Christophe Dadure.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé , en partenariat avec IGF - Institut de Génomique Fonctionnelle (laboratoire) et de PATHOPHYSIOLOGY OF SYNAPTIC TRANSMISSION (equipe de recherche) depuis le 01-01-2018 .


  • Résumé

    Chaque année, des millions d'enfants ont recours une intervention chirurgicale ou un acte diagnostique réalisés sous anesthésie générale. Si les bénéfices de l'action transitoire des agents anesthésiques ne peuvent aujourd'hui être remis en cause, leur impact à long terme, notamment sur développement cérébral, est source de nombreuses préoccupations. En recherche expérimentale, l'anesthésie en période néonatale semblerait induire, à différents degrés, une apoptose neuronale, des anomalies de la neurogenèse et de la synaptogenèse, associés à des troubles du comportement et des apprentissages. Chez l'animal, c'est principalement au niveau des zones corticales, des régions hippocampique et thalamique que ces effets neurodégénératifs ont été étudiés et associés à des troubles des processus d'apprentissage et de mémorisation. Bien qu'il fût longtemps supposé qu'une apoptose accrue au niveau de zones certaines cérébrales puisse expliquer les déficiences neurocognitives durables observées après exposition des modèles animaux à une anesthésie précoce, aucune preuve d'un tel lien de causalité n'a pu être établie à ce jour. Une meilleure connaissance de l'évolution à la fois spatiale et temporelle des lésions initiales observées représente une voie de recherche prometteuse vers une meilleure compréhension de l'effet des anesthésiques sur le cerveau en développement et ses conséquences sur le développement cognitivo-comportemental. Ce projet de thèse a pour principal objectif d'établir une cartographie tridimensionnelle des effets des agents anesthésiques sur le cerveau entier de souris au cours de son développement grâce à l'application des techniques émergentes de clarification des tissus couplé à l'imagerie en trois dimension (i-DISCO - three-dimensional imaging of solvent-cleared organs). La cartographie structurelle, représente la première étape indispensable à la translation vers l'analyse fonctionnelle ciblée en fonction de la topographie des lésions observées et l'évaluation des conséquences potentielles sur le développement cognitivo-comportemental future des animaux exposés aux agents anesthésiques.

  • Titre traduit

    General anesthetics effects on the developing brain


  • Résumé

    Every year, millions of children require a general anesthesia for surgical or diagnostic procedure . Although benefits of the transient action of anesthetic agents can not be questioned today, their long-term impact, particularly on brain development, is a source of many concerns. Experimental research data reported that exposition to general anesthetics in the neonatal period could induce, at different degrees, neuronal apoptosis, neurogenesis and synaptogenesis abnormalities, associated with neurobehavioral disorders and learning disabilities. In animals, it is mainly in the cortical, hippocampal and thalamic regions that these neurodegenerative effects have been studied and associated with learning and memorization disorders. Although it was long assumed that increased apoptosis in certain brain areas could explain the long-lasting neurocognitive impairment observed after exposure of animal models to early anesthesia, no evidence of such a causal link could be established to date. A better understanding of the spatial and temporal evolution of the initial lesions observed represents a promising focus of research towards a better understanding of the anesthetics effects on the developing brain and its consequences on cognitive-behavioral development. The main objective of this thesis project is to establish a three-dimensional mapping of the anesthetic agents effects on the whole mouse brain during its development through the application of emerging tissue clearing techniques coupled with three-dimensional imaging (i-DISCO - three-dimensional imaging of solvent-cleared organs). Structural mapping represents the first essential step to facilitate the shift on targeted functional analysis according to the topography of the observed lesions and evaluating the potential consequences for the future cognitive-behavioral development of animals exposed to anesthetic agents.