Evaluation par imagerie isotopique des effets bénéfiques de progéniteurs endothéliaux circulants dans un modèle rongeur d'ischémie cérébrale focale transitoire

Evaluation by isotopic imaging of beneficial effects of endothelial progenitor cells in a rodent model of focal cerebral ischemia

• Auteur / Autrice : Philippe Garrigue
• Direction : Benjamin Guillet, Pascale Pisano
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine
• Date : Soutenance le 13/06/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physiopathologie de l'endothélium vasculaire (Marseille)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Myriam Bernaudin, Michel Plotkine, David Smadja, Lionel Velly, Florence Sabatier-Malaterre
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Myriam Bernaudin, Michel Plotkine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tomographie d'émission monophotonique

Apoptose

Barrière hématoencéphalique

Ischémie

Maladies cérébrovasculaires

Mots clés libres

Avc

Mcao

Ischémie

Imagerie

Spect

Barrière hémato-Encéphalique

Apoptose

Epo

Ecfc

Pec

Stroke

Ischemia

Isotopic imaging

Spect

Epo

Ecfc

Brain blood barrier

Apoptosis

Epc

Résumé

Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) représentent l’une des premières causes de morbi-mortalité dans les pays industrialisés et sont en constante augmentation. Pour l’heure, aucune autre thérapie que la thrombolyse intraveineuse n’est validée, or moins de 10% des patients y sont éligibles.Les premiers essais de thérapie régénérative par greffe de progéniteurs endothéliaux ont montré leur efficacité au niveau préclinique sur la récupération fonctionnelle, mais très peu de cellules parviennent jusqu’au site de la lésion pour y exercer leurs effets. De précédents travaux ont montré que l’érythropoïétine (EPO) augmentait la mobilisation et la prolifération de progéniteurs endothéliaux depuis la moelle osseuse, ainsi que leur adressage vers les sites ischémiés in vivo.Nous avons formulé l’hypothèse que l’EPO pouvait permettre aux progéniteurs endothéliaux vrais (ECFCs) d’atteindre le site ischémié en plus grand nombre pour y exercer un effet plus important, plus rapidement. Nous avons donc décidé d’évaluer trois stratégies d’optimisation : coadministration d’ECFCs et d’EPO, administration d’ECFCs prétraités à l’EPO, et enfin coadministration d’ECFCs et d’un dérivé de l’EPO dénué d’effet hématopoïétique. Pour nos derniers travaux, nous nous sommes aidés de l’imagerie isotopique µSPECT/CT pour quantifier l’adressage au niveau de la lésion des ECFCs avec ou sans optimisation pharmacologique à l’EPO, et évaluer longitudinalement leurs effets bénéfiques sur la rupture de la barrière hémato-encéphalique, l’apoptose cérébrale et le débit sanguin cérébral résiduel, en complément des techniques référentes et de l’évaluation clinique neurofonctionnelle.

Stroke represents a leading cause of morbidity and mortality in industrialized countries and prevalence steadily increases. For now, no other therapy that intravenous thrombolysis is validated, still, less than 10% of patients are eligible.The first preclinical regenerative therapy trials using endothelial progenitor cells engraftment gave evidence of their efficacy on functional recovery, although very few cells reached the site of injury to exert their effects are. Previous works showed that erythropoietin (EPO) increased mobilization and proliferation of endothelial progenitor cells from bone marrow, as well as their homing to the ischemic sites in vivo.We hypothesized that EPO could enable true endothelial progenitor cells (ECFCs) to reach the ischemic site in larger quantity, faster, to exercise a greater effect. We decided to evaluate three optimization strategies: coadministration of ECFCs and EPO, administration of EPO-pretreated ECFCs, and finally coadministration of ECFCs and an EPO derivative devoid of hematopoietic effect.In this work, we used μSPECT/CT imaging to quantify the ECFCs homing to the ischemic site with or without EPO optimization after cerebral ischemia, and longitudinally assessed their beneficial effects on blood-brain barrier disruption, cerebral apoptosis and residual cerebral blood flow, complementary to the referent techniques and neurofunctional clinical evaluation.