Effets neuroprotecteurs des agents anesthésiques sur des modèles in vitro et in vivo d'ischémie cérébrale, Neuroprotective effects of anesthetic agents in in vitro and in vivo models of cerebral ischemia

Sous la direction de Pascale Pisano, Nicolas Bruder
Thèse soutenue le 27 octobre 2010: Aix Marseille 2
L’effet neuroprotecteur des agents anesthésiques est maintenant établi depuis plus de 30ans. Cependant, les mécanismes impliqués restent imparfaitement élucidés. A cours de cetravail nous avons étudié deux volets de leur protection :La première partie porte sur l’implication de la transmission glutaminergique dans leurseffets neuroprotecteurs directs, c'est-à-dire lorsqu’ils sont utilisés au cours d’une l’ischémiecérébrale. Nous avons étudié deux agents anesthésiques de classe distincte: le propofol et lesévoflurane sur des co-cultures de neurones et d’astrocytes corticaux de rat soumis à uneprivation en oxygène et en glucose transitoire (POG). Nous avons ainsi observé que laprésence de propofol ou de sévoflurane pendant la POG prévenait la mort neuronale,l’accumulation de glutamate extracellulaire et la diminution de la capture du glutamateinduites par l’ischémie. Nous avons également montré que cette restauration partielle del’activité de capture du glutamate impliquait des transporteurs distincts entre le propofol et lesévoflurane.La deuxième partie a porté sur la neuroprotection obtenue par un préconditionnement (PC)pharmacologique liée à l’utilisation avant l’ischémie d’agents anesthésique volatils. Nousavons tout d’abord confirmé in vitro l’existence d’une telle protection avec le sévoflurane etmis en évidence le rôle primordial, au cours de cette protection, des canaux potassiques ATPdépendantset des radicaux libres. Puis sur un modèle in vivo d’occlusion transitoire del’artère cérébrale moyenne, le PC par sévoflurane a induit une neuroprotection supérieure àcelle obtenue avec l’utilisation de sévoflurane uniquement pendant l’ischémie. Cependantcette protection est transitoire et ne perdure pas dans le temps. Le sévoflurane ne fait queretarder, sans l’empêcher, la mort neuronale liée à l’apoptose. Il offre cependant une fenêtrethérapeutique intéressante.
-Neuroprotection
-Propofol
-Sevoflurane
-Neurone
-Ischémie
-Glutamate
The neuroprotective effect of anesthetic agents is now established for over 30 years.However, the mechanisms involved remains to be fully explored. This work focuses on twoneuroprotective strategies:The first part is on the involvement of glutamatergic transmission in their directneuroprotective effects. We studied the effect of two separate classes of anesthetic agents:propofol and sevoflurane on co-cultures of cortical neurons and astrocytes from rats subjectedto a transient oxygen and glucose deprivation (OGD) mimicking cerebral ischemia. Weobserved that the presence of propofol or sevoflurane during OGD prevented neuronal death,accumulation of extracellular glutamate and decreased uptake of glutamate induced byischemia. We also demonstrated that this partial restoration of glutamate uptake mediated bypropofol and sevoflurane involved differential transporters.The second part deals with the neuroprotection achieved by pharmacologicalpreconditioning with regard to the use of volatile anesthetic agents before ischemia. We firstconfirmed in vitro the existence of such protection with sevoflurane. We also highlighted therole of ATP-dependent potassium channels and reactive oxygen species in sevofluranepreconditioning-induced neuroprotection. Then, using an in vivo model of focal transientischemia, we showed that sevoflurane preconditioning significantly improved functionaloutcome and reduced infarct volume. However, this protection was transient. Sevofluraneonly delayed the neuronal death associated with apoptosis but offers an interesting therapeuticwindow.
-Neuroprotection
-Propofol
-Sevoflurane
-Excitotoxicity
-Ischemia
-Glutamate
Source: http://www.theses.fr/2010AIX22957/document