Importance de la composante apoptotique dans la mort neuronale chez le rat soumis à une ischémie cérébrale par thrombose photochimique

par Michaël Van Hoecke

Thèse de doctorat en Biochimie. Biologie moléculaire et cellulaire

Sous la direction de Alain Beley et de Anne Prigent-Tessier.

Soutenue en 2006

à Dijon .

mots clés

• Ischémie cérébrale

Résumé

Notre étude a été réalisée sur un modèle d'ischémie focale permanente induite par photothrombose chez le Rat, au cours des 24 premières heures suivant l'induction de l'ischémie. Nos résultats permettent de distinguer deux vagues de dommages neuronaux à forte composante apoptotique. La première correspond à la maturation du cœur de l'infarctus, la deuxième, décalée dans le temps, à l'extension de la lésion. Le dipyridyl, un chélateur liposoluble de fer, diminue d'environ 40% la taille de l'infarctus après 24h d'ischémie. Son action neuroprotectrice s'exerce dans une large mesure par une limitation des mécanismes apoptotiques : diminution de la fragmentation internucléosomale de l'ADN, une réduction du nombre de corps apoptotiques et réduction du clivage des caspases-9 et -3 et de la PARP-1. Nos résultats montrent également une corrélation entre l'expression nucléaire de HIF-1α et celle de la procaspase-3. Ces 2 protéines, ainsi que le fragment clivé de la caspase-3, sont exprimés par les mêmes cellules. Nos résultats indiquent l'existence d'une liaison de HIF-1 sur le promoteur du gène de la caspase-3, suggérant que ce facteur de transcription puisse être un des facteurs déclencheurs de l'apoptose dans le cerveau ischémique.

Titre traduit

Neuronal damage and apoptotic death in rats subjected to photothrombotic focal cerebral ischemia

Résumé

The aim of our study was to investigate the contribution of apoptosis to neuronal death following focal ischemia. Rats were subjected to chemical photothrombosis and analyses were performed over a period of 24h. Our results showed two waves of neuronal death. The first wave corresponded to morphological changes in the infarct core while the second wave coincided with the extension of the lesion. Neurons displayed progressive time dependent evidence of both apoptosis and necrosis. The effects of lipophilic antioxidant iron chelator dipyridyl were evaluated 24h after photothrombosis. Dipyridyl treatment markedly blocked the enlargement of the lesion. Moreover, a large decrease in apoptotic bodies and DNA internucleosomal fragmentation was associated with a significant drop of caspase and PARP-1 cleavages, suggesting that the protective effect of dipyridyl correlates with a limitation of apoptosis expansion. Our results also indicate that HIF-1α and procaspase-3 expressions increased with a similar pattern. Furthermore, caspase-3 activation was observed in the same cells that express HIF-1α. Finally, in agreement with a causal transcriptional relationship between HIF-1α and procaspase-3 expression, EMSA revealed a HIF-1 activity to caspase-3 gene promoter.