Imagerie moléculaire de la neuroinflammation : evaluation préclinique d'un nouveau radiopharmaceutique : le CLINDE., Molecular imaging of neuroinflammation : preclinical evaluation of a new radiopharmaceutical : cLINDE

Nicolas Arlicot

Description

Sous la direction de Denis Guilloteau
Thèse soutenue le 08 décembre 2009: Tours
La protéine translocatrice 18kDa (TSPO), en reflétant l’activation microgliale et la neuroinflammation, est actuellement reconnue comme un marqueur sensible de la survenue d’événements pathologiques dans le cerveau. Par conséquent, la TSPO est une cible privilégiée pour l’étude des pathologies du cerveau par imagerie moléculaire (TEP/TEMP). Il y a actuellement un manque d’outils efficaces pour explorer la neuroinflammation en TEMP. Notre objectif a donc été d’évaluer un nouveau radiopharmaceutique de forte affinité pour la TSPO, utilisable en TEMP : le CLINDE, dans deux modèles animaux : l’excitotoxicité focale et l’ischémie cérébrale. Dans ces deux modèles, les études ex vivo ont mis en évidence une accumulation préférentielle du [125I]-CLINDE dans les régions cérébrales lésées, riches en cellules microgliales. De plus, nous avons observé une relation quantitative entre l’intensité de la lésion cérébrale et la fixation du radiopharmaceutique. Le CLINDE apparaît donc comme un candidat très prometteur pour l’imagerie TEMP de la neuroinflammation en recherche clinique.
-Clinde
-Proteine translocatrice 18kDa (TSPO)
The 18kDa Translocator protein (TSPO) is currently the most reliable marker for pathological events in the brain, reflecting microglial activation and neuroinflammation, which are linked to neuronal damage. Thereby, TSPO is a potential target to evaluate neuroinflammatory changes in a variety of brain diseases by molecular imaging (PET/SPECT). To date, there is a lack of effective tool to explore neuroinflammation by SPECT. Our aim was to evaluate a new high-affinity ligand for TSPO SPECT imaging: the CLINDE, in two rodent models: focal excitotoxicity and cerebral ischemia. In both animal models, ex vivo studies highlighted preferential localisation of [125I]-CLINDE accumulation in cerebral area that also expressed activated microglial cells as assessed by immunohistochemical staining. Moreover, we found a quantitative relationship between the intensity of brain damages and radiotracer binding, making CLINDE an attractive radioionidated candidate for imaging neuroinflammation by SPECT in clinical setting.
Source: http://www.theses.fr/2009TOUR3803/document

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 188
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 23 Mo

Extrait

UNIVERSITÉ FRANÇOIS - RABELAIS
DE TOURS


ÉCOLE DOCTORALE Santé, Sciences, Technologies
INSERM U930 « Imagerie et Cerveau », Equipe 3

THÈSE présentée par :
Nicolas ARLICOT

soutenue le : 08 décembre 2009

pour obtenir le grade de : Docteur de l’université François - Rabelais
Discipline/ Spécialité : «Sciences de la Vie et de la Santé»

Imagerie moléculaire de la neuroinflammation
Evaluation préclinique d’un nouveau
radiopharmaceutique : Le CLINDE

THÈSE dirigée par :
Monsieur GUILLOTEAU Denis Professeur, Université François – Rabelais
RAPPORTEURS :
Madame GHEZZI Catherine Maître de Conférence Universitaire – Université Grenoble 1
Monsieur ZIMMER Luc Professeur, Praticien Hospitalier – Université Lyon 1 Site santé
Rockefeller
JURY :
Monsieur FAIVRE-CHAUVET Alain Professeur, Praticien Hospitalier – Université Nantes - CHRU de
Nantes
Monsieur ANTIER Daniel Maître de Conférence Universitaire, Praticien Hospitalier
Université François Rabelais, Tours – CHRU de Tours
Madame CHALON Sylvie Docteur es Sciences - Directeur de Recherche - UMR INSERM
U930 – ERL 3106, Tours
Monsieur GUILLOTEAU Denis Professeur, Praticien Hospitalier – Université François Rabelais,
Tours - CHRU de Tours
1
Remerciements


Merci…

A Denis Guilloteau et à Sylvie Chalon pour m’avoir encadré et guidé
durant toutes ces années, pour leurs compétences, leur patience et leur
gentillesse.

Aux membres du jury, qui ont accepté d’examiner et juger mon
travail.

A tous mes collègues de travail que j’ai un jour croisés au sein de
l’équipe 3 de l’U930, ou à l’hôpital.

A mes proches, famille, je vous adresse à tous mes pensées les plus
reconnaissantes.

Merci à tous pour votre aide, votre soutien et votre amitié.
2
Résumé

La protéine translocatrice 18kDa (TSPO), en reflétant l’activation microgliale et la
neuroinflammation, est actuellement reconnue comme un marqueur sensible de la survenue
d’événements pathologiques dans le cerveau. Par conséquent, la TSPO est une cible
privilégiée pour l’étude des pathologies du cerveau par imagerie moléculaire (TEP/TEMP). Il
y a actuellement un manque d’outils efficaces pour explorer la neuroinflammation en TEMP.
Notre objectif a donc été d’évaluer un nouveau radiopharmaceutique de forte affinité pour la
TSPO, utilisable en TEMP : le CLINDE, dans deux modèles animaux : l’excitotoxicité focale
et l’ischémie cérébrale. Dans ces deux modèles, les études ex vivo ont mis en évidence une
125accumulation préférentielle du [ I]-CLINDE dans les régions cérébrales lésées, riches en
cellules microgliales. De plus, nous avons observé une relation quantitative entre l’intensité
de la lésion cérébrale et la fixation du radiopharmaceutique. Le CLINDE apparaît donc
comme un candidat très prometteur pour l’imagerie TEMP de la neuroinflammation en
recherche clinique.

3
Résumé en anglais

The 18kDa Translocator protein (TSPO) is currently the most reliable marker for
pathological events in the brain, reflecting microglial activation and neuroinflammation,
which are linked to neuronal damage. Thereby, TSPO is a potential target to evaluate
neuroinflammatory changes in a variety of brain diseases by molecular imaging
(PET/SPECT). To date, there is a lack of effective tool to explore neuroinflammation by
SPECT. Our aim was to evaluate a new high-affinity ligand for TSPO SPECT imaging: the
CLINDE, in two rodent models: focal excitotoxicity and cerebral ischemia. In both animal
125models, ex vivo studies highlighted preferential localisation of [ I]-CLINDE accumulation in
cerebral area that also expressed activated microglial cells as assessed by
immunohistochemical staining. Moreover, we found a quantitative relationship between the
intensity of brain damages and radiotracer binding, making CLINDE an attractive
radioionidated candidate for imaging neuroinflammation by SPECT in clinical applications.


4
Table des Matières


Remerciements ......................................................................................................................... 2
Résumé ...................................................................................................................................... 3
Résumé en anglais .................................................................................................................... 4
Table des matières .................................................................................................................... 5
Liste des tableaux ..................................................................................................................... 8
Liste des figures ........................................................................................................................ 9
Liste des annexes .................................................................................................................... 13
Glossaire .................................................................................................................................. 14
Introduction ............................................................................................................................ 17
Première partie : Imagerie Moléculaire et Médicament Radiopharmaceutique ............. 21
I. Principes de l’Imagerie moléculaire ................................................................................. 22
A. Notions de physique nucléaire - radioactivité ......................................................... 22
B. Imagerie moléculaire : application à la médecine nucléaire .................................... 32
II. Le Médicament Radiopharmaceutique ............................................................................ 39
A.Définition et dispositions légales .............................................................................. 39
B. Caractéristiques du médicament radiopharmaceutique ........................................... 41
Deuxième partie : Imagerie Moléculaire de la Neuroinflammation .................................. 48
I. Pathologies neurologiques et variabilité de la mort neuronale ......................................... 49
II. Physiopathologie de la neuroinflammation ..................................................................... 49
III. Cibles potentielles pour l’imagerie moléculaire de la neuroinflammation .................... 50
A. Cyclooxygénase et imagerie moléculaire de la neuroinflammation ...................... 51
5
B. La forme inductible de l’oxyde nitrique synthétase (iNOS) comme cible potentielle
pour l’imagerie moléculaire de la neuroinflammation ................................................ 55
IV. La protéine translocatrice (TSPO) comme cible potentielle pour l’imagerie moléculaire
de la neuroinflammation ........................................................................................................ 57
A. La microglie ............................................................................................................. 57
B. La protéine translocatrice ........................................................................................ 60
C. Imagerie moléculaire de la TSPO avec le PK11195 : de l’autoradiographie in vitro
à l’imagerie TEP in vivo ............................................................................................... 69
D. Nouveaux radioligands pour l’imagerie moléculaire de la neuroinflammation
utilisant la TSPO comme cible moléculaire. ................................................................ 82
Troisième partie : Evaluation préclinique du CLINDE ................................................... 103
I. Travail expérimental : contexte et objectifs ................................................................... 104
A. Le CLINDE ........................................................................................................... 104
B. Choix des modèles animaux ................................................................................. 106
C. Objectifs du travail de thèse .................................................................................. 111
II. Chimie et radiochimie du CLINDE .............................................................................. 111
A. Matériels et méthodes ........................................................................................... 111