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réoxygénation dans les neurones centraux en culture
Compte rendu de rdunion d'anomalies antdnatales ainsi que des donndes rdcentes concernant l ' e m b r y o l o g i e de l ' h y p o p h y s e pourraient permettre de d6terminer quel est (sont) le(s) g~ne(s) h l'origine du syndrome d'interruption de la tige pituitaire.
Modifications de la biosynth~se des A R N et des prot~ines apr~s hypoxie/r~oxyg~nation dans les n e u r o n e s centraux en culture c Bossenmeyer, R Chihab, F Nicolas, JL Daval Inserm U272, Nancy, France In vivo, I'hypoxie/ischdmie inhibe la synthdse protdique cdrdbrale et la levde de cette inhibition en pdriode posthypoxique jouerait un rdle ddterminant darts la capacit6 de rdcupdration des neurones qui constituent la population cellulaire la plus sensible au stress hypoxique. Afin de tenter d'dtablir une corrdlation entre les modifications de la synth~se protdique et le devenir des neurones, l'dvolution des taux de synth~se des A R N et des protdines a 6t6 6tudide, au cours d ' u n 6pisode asphyxique aigu, puis de la rdoxygdnation de neurones isolds du cerveau embryonnaire de rat et cultivds en milieu ddfini. Apr~s 6 j o u r s de c r o i s s a n c e darts les c o n d i t i o n s standard (37 °C, 95 % air - 5 % CO2), les cellules out 6t6 soumises ~t une hypoxie d'une durde variant entre 1 et 6 heures par incubation darts un mdlange 95 % N 2-5 % CO 2, ce traitement ayant pour consdquence de rdduire de plus de 70 % la PO 2 darts le milieu de culture. Les taux de synthdse des ARN et des protdines out dt6 6tudi6s h l ' i s s u e de l ' h y p o x i e puis p e n d a n t 72 heures de rdoxygdnation par l'analyse respective de l'incorp o r a t i o n c e l l u l a i r e d ' u r i d i n e (3 H) et de l e u c i n e (3 H) (0,5/tCi/mL). Apr~s I heure d'hypoxie, l'incorporation d'uridine darts le compartiment acido-insoluble a atteint 1 4 1 % des valeurs tdmoins puis a diminu6 j u s q u ' h 73 % apr~s 6 heures d'hypoxie. Lors de la rdoxygdnation, l'incorporation s'est norm a l i s 6 e 5 24 h e u r e s p u i s 6tait 5 n o u v e a u s u p d r i e u r e aux tdmoins h 48 heures (146 %). A 72 heures posthypoxie, le taux d ' u r i d i n e a f o r t e m e n t d i m i n u 6 alors q u ' a p p a r a i s s a i e n t les signes de ddgdn6rescence cellulaire. Les variations de I'incorporation de leucine (3H) out 6t6 encore plus accentu6es, atteignant 150 % et 1 6 1 % des valeurs normales, respectivement aprbs 1 heure d'hypoxie et 48 heures de rdoxygdnation. L ' a d dition de cycloheximide, un inhibiteur de la synth6se protdique, pendant I'exposition des neurones h l'hypoxie a supprim6 les deux pics observds ~t 1 heure et 48 heures, suggdrant leur interddpendance. Par ailleurs, ce traitement a rdduit les dommages cellulaires ?t 72 heures. De tels rdsultats sugg~rent que l'hypoxie/r6oxyg6nation induit des modifications sdquentielles spdcifiques de la synth~se des A R N et des prot6ines impliqudes darts les mdcanismes de mort neuronale et/ou de neuroprotection.
Alterations sp6cifiques des r6cepteurs N M D A la suite des convulsions chez le rat en d6veloppement JF Doriat, A Cortey, JL Daval lnserm U272, Nancy, France Le glutamate joue un rdle rdgulateur dans le ddveloppement normal des circuits neuronaux, en rdgissant des processus de formation, consolidation et ddgdndrescence de contacts cellulaires sp6cifiques. Ce rdle est exerc6 par interaction avec ditf?rents types de rdcepteurs, en particulier le rdcepteur N M D A qui
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est 6galement impliqu6 dans les mdcanismes qui sous-tendent la mdmoire et I'apprentissage. Par ailleurs, les changements dans la sensibilitd aux convulsions au cours de la maturation cdrdbrale sont lids h l ' a u g m e n t a t i o n des interactions synaptiques des circuits neuroexcitateurs ainsi qu'5, la sensibilit6 du rdcepteur N M D A qui mddie l'excitotoxicitd dans le cerveau immature. Apr~s un 6pisode convulsif de 30 minutes induit par la bicuculline chez le rat "h diffdrents stades du ddveloppement, 5, 10, 15 et 20 jours, les propridtds des rdcepteurs N M D A out 6t6 6tudides sur des prdparations membranaires cdrdbrales par I'analyse de la liaison spdcifique du MK-801 (3H), un antagoniste non compdtitif du r6cepteur. Un aspect fonctionnel a dt6 abord6 par la mesure des capacitds d'activation des rdcepteurs par le glutamate et la glycine (10 ,uM). Alors que la densit6 des rdcepteurs N M D A darts le cerveau de rat augmente en fonction de l'fige, leur affinit6 tend ~t diminuer, le Kd passant de 20,9 29,1 nM entre 5 et 25 jours. Parall~lement, l'activation par le glutamate et la glycine se traduit par une rdduction significative du Kd qui varie de 30 % ~ 5 jours ~t 70 % ~t 25 jours. Un 6pisode convulsif n ' a pas alt6r6 significativement le hombre de sites de liaison du MK-801 (3 H), sauf h 5 jours oh le Bmax 6tait r6duit de 40 %. La constante d'affinit6 a par ailleurs accus6 une baisse de 12 5 60 % selon les stades, except6 g 10 jours o~ elle n ' a pas varid. Enfin, les convulsions out rfduit les capacitds d'activation des rdcepteurs, de mani~re variable suivant le stade du d6veloppement. I1 apparMt doric que les convulsions gdndralis6es modifient h court terme les caractdristiques structurales et fonctionnelles des rdcepteurs NMDA, avec un profil qui varie selon le degr6 de maturation cdrdbrale. L'augmentation de leur affinit6 6voque une activation des r6cepteurs et les modifications importantes enregistrdes aux stades prdcoces pourraient fitre le reflet d'une sensibilit6 accrue du cerveau immature aux convulsions et h l'excitotoxicitd.
De larges duplications du g~ne des prot~olipoprot~ines f r ~ q u e m m e n t ~ l'origine des f o r m e s classiques de maladie de P~lizaeus-Merzbacher G Giraud, C Mimault, B Dastugue, O Boespflug-Tanguy Clermont Ferrand, France Parmi les troubles h6r6ditaires de formation de la my61ine du systbme nerveux central ou dysmydlinisations, seule la forme transmise selon une h~rddit6 rdcessive lide au sexe, ou maladie de Pdlizaeus-Merzbacher (PM), a pu 6tre suffisamment individualisde pour permettre une approche mol6culaire. Bien qu'il existe une liaison 6troite de cette affection avec le locus du g~ne des protEolipoprotEines (PLP), des mutations exoniques ne sont mises en 6vidence que darts 10 % des cas. Des duplications du g~ne PMP22 6tant 5 l'origine de neuropathies pdriphdriques ddmy61inisantes (maladie de Charcot-Marie), et des souris transgdniques hyperexprimant le g~ne PLP 6taut atteintes d ' u n e forme grave de dysmydlinisations, nous nous s o m m e s orient6s vers la recherche de duplications du g6ne PLP darts la maladie de PM. L'dtude de I'ADN de 68 garqons (24 formes familiales, 44 formes sporadiques), nous a permis d'identifier 25 duplications du gdne PLP. Darts 12 cas il s'agissait d ' u n e lbrme familiale. Les 25 garqons atteints prdsentaient une forme c l a s s i q u e de la maladie, avec une progressivit6 tr~s lente puisque 20 out acquis la position assise avant l'fige de 5 arts et quatre out 6t6 capables de se ddplacer avec un appareil de marche avant I'~ge de 10 ans. En conclusion, dans la maladie de MP, les duplications du gbne PLP sont beaucoup plus frdquentes que les mutations exoniques et sont responsables d ' u n e forme classique de la maladie.
Modifications de la biosynth~se des A R N et des prot~ines apr~s hypoxie/r~oxyg~nation dans les n e u r o n e s centraux en culture c Bossenmeyer, R Chihab, F Nicolas, JL Daval Inserm U272, Nancy, France In vivo, I'hypoxie/ischdmie inhibe la synthdse protdique cdrdbrale et la levde de cette inhibition en pdriode posthypoxique jouerait un rdle ddterminant darts la capacit6 de rdcupdration des neurones qui constituent la population cellulaire la plus sensible au stress hypoxique. Afin de tenter d'dtablir une corrdlation entre les modifications de la synth~se protdique et le devenir des neurones, l'dvolution des taux de synth~se des A R N et des protdines a 6t6 6tudide, au cours d ' u n 6pisode asphyxique aigu, puis de la rdoxygdnation de neurones isolds du cerveau embryonnaire de rat et cultivds en milieu ddfini. Apr~s 6 j o u r s de c r o i s s a n c e darts les c o n d i t i o n s standard (37 °C, 95 % air - 5 % CO2), les cellules out 6t6 soumises ~t une hypoxie d'une durde variant entre 1 et 6 heures par incubation darts un mdlange 95 % N 2-5 % CO 2, ce traitement ayant pour consdquence de rdduire de plus de 70 % la PO 2 darts le milieu de culture. Les taux de synthdse des ARN et des protdines out dt6 6tudi6s h l ' i s s u e de l ' h y p o x i e puis p e n d a n t 72 heures de rdoxygdnation par l'analyse respective de l'incorp o r a t i o n c e l l u l a i r e d ' u r i d i n e (3 H) et de l e u c i n e (3 H) (0,5/tCi/mL). Apr~s I heure d'hypoxie, l'incorporation d'uridine darts le compartiment acido-insoluble a atteint 1 4 1 % des valeurs tdmoins puis a diminu6 j u s q u ' h 73 % apr~s 6 heures d'hypoxie. Lors de la rdoxygdnation, l'incorporation s'est norm a l i s 6 e 5 24 h e u r e s p u i s 6tait 5 n o u v e a u s u p d r i e u r e aux tdmoins h 48 heures (146 %). A 72 heures posthypoxie, le taux d ' u r i d i n e a f o r t e m e n t d i m i n u 6 alors q u ' a p p a r a i s s a i e n t les signes de ddgdn6rescence cellulaire. Les variations de I'incorporation de leucine (3H) out 6t6 encore plus accentu6es, atteignant 150 % et 1 6 1 % des valeurs normales, respectivement aprbs 1 heure d'hypoxie et 48 heures de rdoxygdnation. L ' a d dition de cycloheximide, un inhibiteur de la synth6se protdique, pendant I'exposition des neurones h l'hypoxie a supprim6 les deux pics observds ~t 1 heure et 48 heures, suggdrant leur interddpendance. Par ailleurs, ce traitement a rdduit les dommages cellulaires ?t 72 heures. De tels rdsultats sugg~rent que l'hypoxie/r6oxyg6nation induit des modifications sdquentielles spdcifiques de la synth~se des A R N et des prot6ines impliqudes darts les mdcanismes de mort neuronale et/ou de neuroprotection.
Alterations sp6cifiques des r6cepteurs N M D A la suite des convulsions chez le rat en d6veloppement JF Doriat, A Cortey, JL Daval lnserm U272, Nancy, France Le glutamate joue un rdle rdgulateur dans le ddveloppement normal des circuits neuronaux, en rdgissant des processus de formation, consolidation et ddgdndrescence de contacts cellulaires sp6cifiques. Ce rdle est exerc6 par interaction avec ditf?rents types de rdcepteurs, en particulier le rdcepteur N M D A qui
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est 6galement impliqu6 dans les mdcanismes qui sous-tendent la mdmoire et I'apprentissage. Par ailleurs, les changements dans la sensibilitd aux convulsions au cours de la maturation cdrdbrale sont lids h l ' a u g m e n t a t i o n des interactions synaptiques des circuits neuroexcitateurs ainsi qu'5, la sensibilit6 du rdcepteur N M D A qui mddie l'excitotoxicitd dans le cerveau immature. Apr~s un 6pisode convulsif de 30 minutes induit par la bicuculline chez le rat "h diffdrents stades du ddveloppement, 5, 10, 15 et 20 jours, les propridtds des rdcepteurs N M D A out 6t6 6tudides sur des prdparations membranaires cdrdbrales par I'analyse de la liaison spdcifique du MK-801 (3H), un antagoniste non compdtitif du r6cepteur. Un aspect fonctionnel a dt6 abord6 par la mesure des capacitds d'activation des rdcepteurs par le glutamate et la glycine (10 ,uM). Alors que la densit6 des rdcepteurs N M D A darts le cerveau de rat augmente en fonction de l'fige, leur affinit6 tend ~t diminuer, le Kd passant de 20,9 29,1 nM entre 5 et 25 jours. Parall~lement, l'activation par le glutamate et la glycine se traduit par une rdduction significative du Kd qui varie de 30 % ~ 5 jours ~t 70 % ~t 25 jours. Un 6pisode convulsif n ' a pas alt6r6 significativement le hombre de sites de liaison du MK-801 (3 H), sauf h 5 jours oh le Bmax 6tait r6duit de 40 %. La constante d'affinit6 a par ailleurs accus6 une baisse de 12 5 60 % selon les stades, except6 g 10 jours o~ elle n ' a pas varid. Enfin, les convulsions out rfduit les capacitds d'activation des rdcepteurs, de mani~re variable suivant le stade du d6veloppement. I1 apparMt doric que les convulsions gdndralis6es modifient h court terme les caractdristiques structurales et fonctionnelles des rdcepteurs NMDA, avec un profil qui varie selon le degr6 de maturation cdrdbrale. L'augmentation de leur affinit6 6voque une activation des r6cepteurs et les modifications importantes enregistrdes aux stades prdcoces pourraient fitre le reflet d'une sensibilit6 accrue du cerveau immature aux convulsions et h l'excitotoxicitd.
De larges duplications du g~ne des prot~olipoprot~ines f r ~ q u e m m e n t ~ l'origine des f o r m e s classiques de maladie de P~lizaeus-Merzbacher G Giraud, C Mimault, B Dastugue, O Boespflug-Tanguy Clermont Ferrand, France Parmi les troubles h6r6ditaires de formation de la my61ine du systbme nerveux central ou dysmydlinisations, seule la forme transmise selon une h~rddit6 rdcessive lide au sexe, ou maladie de Pdlizaeus-Merzbacher (PM), a pu 6tre suffisamment individualisde pour permettre une approche mol6culaire. Bien qu'il existe une liaison 6troite de cette affection avec le locus du g~ne des protEolipoprotEines (PLP), des mutations exoniques ne sont mises en 6vidence que darts 10 % des cas. Des duplications du g~ne PMP22 6tant 5 l'origine de neuropathies pdriphdriques ddmy61inisantes (maladie de Charcot-Marie), et des souris transgdniques hyperexprimant le g~ne PLP 6taut atteintes d ' u n e forme grave de dysmydlinisations, nous nous s o m m e s orient6s vers la recherche de duplications du g6ne PLP darts la maladie de PM. L'dtude de I'ADN de 68 garqons (24 formes familiales, 44 formes sporadiques), nous a permis d'identifier 25 duplications du gdne PLP. Darts 12 cas il s'agissait d ' u n e lbrme familiale. Les 25 garqons atteints prdsentaient une forme c l a s s i q u e de la maladie, avec une progressivit6 tr~s lente puisque 20 out acquis la position assise avant l'fige de 5 arts et quatre out 6t6 capables de se ddplacer avec un appareil de marche avant I'~ge de 10 ans. En conclusion, dans la maladie de MP, les duplications du gbne PLP sont beaucoup plus frdquentes que les mutations exoniques et sont responsables d ' u n e forme classique de la maladie.