Dissertations / Theses: 'Ouverture de la barrière hématoencéphalique'

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Blanchette, Marie. "Acheminement et chimiorésistance, deux grandes limitations dans le traitement des tumeurs cérébrales." Thèse, Université de Sherbrooke, 2014. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/5344.

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Abstract:

Les gliomes malins constituent les tumeurs cérébrales primaires les plus agressives et le glioblastome (GBM) est la plus fréquente et agressive d’entre elles. La survie médiane associée n’est que de 14,6 mois. Dû au caractère hautement invasif de ces tumeurs, la résection maximale de la tumeur doit impérativement être suivie de traitement de radio- et/ou chimiothérapie. Cependant, la présence de la barrière hématoencéphalique et des mécanismes de chimiorésistance, tels que les pompes à efflux, limitent l’acheminement et l’efficacité des composés aux cellules tumorales. L’ouverture osmotique de la barrière hématoencéphalique (OBHE) a été développée afin d’améliorer l’acheminement d’agents anti-néoplasiques au cerveau et à la tumeur. Bien que plusieurs études aient été effectuées afin de caractériser son processus, beaucoup d’informations restent à découvrir afin d’approfondir nos connaissances sur l’OBHE et améliorer son application en clinique. Avec l’objectif ultime de contourner ces deux obstacles, j’ai caractérisé le processus dynamique de l’OBHE pour deux molécules de tailles différentes par imagerie par résonance magnétique dynamique, ainsi que pour une molécule étant un substrat des pompes à efflux par tomographie d’émission par positron dans le modèle murin Fischer-F98. J’ai également étudié l’expression et la localisation de différentes pompes à efflux par PCR quantitative et immunohistochimie dans des spécimens de gliomes malins. Les résultats obtenus démontrent que la barrière hémato-tumorale limite l’acheminement à la tumeur de composés de différent poids moléculaire. L’acheminement au parenchyme cérébral et à la tumeur suite à une procédure d’OBHE est aussi dépendant du poids moléculaire et de la taille de la molécule à acheminer. L’OBHE à moins d’être de qualité excellente, ne semble pas suffisante pour acheminer au parenchyme cérébral des substrats des pompes à efflux. Les GBM expriment la MRP1, MRP3 et BCRP à différents niveaux. La PGP, MRP1 et BCRP sont exprimées par les cellules endothéliales des microvaisseaux cérébraux. L’ensemble de ces résultats suggère que l’administration d’agents thérapeutiques suite à la procédure d’OBHE doit être optimisée selon l’agent administré et que l’inhibition de pompes à efflux ou une autre stratégie rendant les agents de chimiothérapie invisibles aux pompes à efflux sera bénéfique pour améliorer leur acheminement au système nerveux central et aux cellules tumorales.

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Drean, Antonin. "Potentialisation des chimiothérapies dans le traitement du glioblastome : étude des transporteurs ABC et ouverture de la barrière hémato-encéphalique par ultrasons." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS110/document.

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Abstract:

Le glioblastome (GBM) est le cancer du cerveau le plus fréquent et grave chez l’adulte. Son pronostic sombre est en partie dû à la résistance de ces tumeurs aux chimiothérapies. L’une des principales causes de ces résistances est l’incapacité des chimiothérapies à pénétrer dans le cerveau depuis le sang à cause de la barrière hémato-encéphalique (BHE), une spécificité des vaisseaux sanguins cérébraux. Par l’injection de microbulles et l’envoi d’ultrasons dans le cerveau, il est possible d’ouvrir cette BHE pour permettre à des chimiothérapies d’entrer dans le cerveau. Nous avons montré quela chimiothérapie carboplatine gagnait en efficacité lorsqu’elle était injectée après ce procédé. Les GBM peuvent aussi montrer une résistance aux chimiothérapies par des mécanismes génétiques intrinsèques à la tumeur. Nous avons étudié l’expression et l’impact sur le pronostique des patients atteints de GBM des gènes de la famille des transporteurs ABC, dont le membre ABCA13 s’est avéré important
Glioblastoma (GBM) is the most frequent and severe brain cancer for adults. Its dark prognosis in partly due to the resistance of these tumors to chemotherapies. One of the main causes of these resistances is the incapacity of chemotherapies to enter the brain from the blood circulation because of the bloodbrain barrier (BBB), a specificity of cerebral blood vessels. By the injection of microbubbles and the delivery of ultrasound into the brain, it is possible to open this BBB to allow chemotherapies to enter the brain. We have showed that the chemotherapeutic agent carboplatin gained efficacy when it was injectedafter this procedure. GBM can also exhibit resistance to chemotherapies by genetic mechanisms intrinsic to the tumor. We studied the expression and the impact on prognosis for GBM patients of the genes of the ABC transporters family, which member ABCA13 appeared important

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Constans, Charlotte. "Modulation of brain activity with low intensity focused ultrasound." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC006/document.

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Abstract:

Devant l'impact des maladies neurodégénératives sur la société, les thérapies par ultrasons focalisés apparaissent comme des techniques prometteuses combinant non invasivité, précision spatiale millimétrique et capacité d'atteindre les structures profondes du cerveau. Cependant, des travaux sont encore nécessaires pour renforcer les effets de la neuromodulation, comprendre les mécanismes sous-jacents et contrôler la sûreté de la technique avant d'entreprendre des essais cliniques. Dans cette thèse, la propagation des ultrasons dans le cerveau de rongeurs et de singes a été étudiée numériquement afin d'estimer l'intensité acoustique dans le cerveau, la répartition spatiale des ondes dans la boîte crânienne et l'élévation de température. Afin d'évaluer physiologiquement les effets des ultrasons à l'échelle cellulaire, l'activité de neurones uniques a été mesurée sur des macaques éveillés pendant une neuromodulation ultrasonore. Puis, la durée de l’effet de modulation a été augmentée grâce à une prolongation du tir sur des singes exécutant une tâche visuelle. L'imagerie fonctionnelle par IRM a ensuite permis de faire ressortir des changements de connectivité entre l'aire stimulée et des régions du cerveau éloignées.Enfin, les avantages de la neurostimulation par ultrasons ont été combinés avec l'efficacité d'un agent neuroactif. En utilisant des microbulles conjointement aux ultrasons, la barrière hémato-encéphalique a été ouverte localement et réversiblement dans le cortex visuel de macaques anesthésiés pour permettre le passage d'un neurotransmetteur inhibiteur dans le cerveau. La baisse d'amplitude des réponses EEG du cortex visuel à des stimuli démontre la faisabilité de la délivrance locale et non invasive de neuromodulateurs dans le cerveau. Ainsi, les paramètres ultrasonores ont été optimisés grâce aux simulations numériques et à des expériences in vivo pour renforcer les effets de neuromodulation tout en contrôlant les effets indésirables, avec l'objectif de se diriger vers des applications thérapeutiques et proposer de nouveaux outils pour des études de connectivité cérébrale
Considering the extent of neurodegenerative diseases consequences on the society, focused ultrasound appears as a promising technique combining non-invasiveness, millimetric spatial accuracy and ability to reach deep brain structures. However, efforts still need to be made to amplify the effects of focused ultrasound neuromodulation, understand its mechanism and control the safety of the technique before moving towards human trials.The ultrasound propagation inside the brain of rodents and monkeys was first studied numerically to estimate the maximum intensity in the brain, the pressure distribution in the skull cavity and the thermal rise. To evaluate physiologically the ultrasound effects at the cellular level, the activity of individual neurons was measured on awake macaques during ultrasonic neuromodulation. To further increase the duration of the modulation, a longer sonication was tested successfully on macaques performing a visual task. Functional MRI was then used to highlight the connectivity changes between the stimulated area and distant cerebral regions. Finally, the advantages of ultrasound neurostimulation were combined with the efficiency of a neuroactive agent (GABA). Using microbubbles and ultrasound, the blood brain barrier was opened locally and reversibly in the visual cortex of anesthetized macaques to deliver an inhibitory neurotransmitter in the brain. The amplitude of the EEG response of the visual cortex to stimuli decreased after GABA injection, demonstrating the feasibility of delivering neuroactive drugs non-invasively and locally to any brain region.Overall, ultrasound parameters were optimized with both numerical tools and in vivo experiments to amplify neuromodulation effects while controlling the safety. This work opens the way to the development of novel therapeutic applications and new tools for connectivity studies

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Asquier, Nicolas. "Etude des moyens de caractérisation de l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique induite par un dispositif ultrasonore implantable." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1330/document.

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Abstract:

La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une protection naturelle du système nerveux central. Son étanchéité constitue néanmoins un frein à de nombreuses thérapies médicamenteuses. Elle peut être temporairement perméabilisée grâce à une exposition à des ultrasons, couplée à une injection de microbulles dans la circulation sanguine. Dans ce manuscrit, l'ouverture de la BHE avec un dispositif ultrasonore non focalisé et implantable est étudiée. Une méthode automatique de quantification du volume d'ouverture grâce aux images IRM issues d'une étude clinique de phase 1/2a chez des patients atteint d'un glioblastome multiforme récurrent a été développée et validée. Une corrélation entre la probabilité d'ouverture et la pression acoustique locale a été trouvée. L'activité de cavitation des microbulles a été étudiée in vitro pour affiner la compréhension de son lien avec l'ouverture de la BHE. L'incertitude de quantification de cette activité à l'aide d'un capteur mono-élément utilisé passivement (PCD) à travers le crâne a été évaluée. Une correction se basant sur la position du PCD par rapport à la source de cavitation a été proposée et validée. L'influence du volume couvert par un nuage de cavitation dans le champ ultrasonore non focalisé sur les amplitudes des signaux enregistrés par le PCD pendant le traitement clinique a été discutée. Deux méthodes de localisation et de différenciation de sources de cavitation multiples dans un contexte transcrânien ont été évaluées par simulations et in vitro
The blood-brain barrier (BBB) is a natural protection of the central nervous system. However, it limits the delivery of many drugs to the brain tissues. It can be temporarily disrupted by ultrasound exposure combined with intravenous injection of microbubbles. In this manuscript, BBB disruption with an implantable unfocused ultrasound device is studied. An automatic method for quantifying the volume of BBB disruption using MR images from a phase 1/2a clinical study in patients with reccurent glioblastoma was assessed and validated. A correlation between the probability of disruption and the local acoustic pressure was found. Microbubbles cavitation activity was studied in vitro to better understand its effect on BBB disruption. The uncertainty on the amplitudes of cavitation signals recorded with a passive single-element detector (PCD) through the skull was quantified. A position-based correction of the PCD signal was assessed and validated. The effect of the volume of a cavitation cloud in the unfocused ultrasound field on the signal amplitude recorded by the PCD during the clinical treatment was discussed. Two methods for localizing and discriminating cavitation sources in a transcranial context were evaluated by simulations and in vitro

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Dehouck, Marie-Pierre. "Barrière hémato-encéphalique "in vitro"." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10150.

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Abstract:

Les cellules endothéliales de capillaires cérébraux, support de la barrière hémato-encéphalique, présentent des caractéristiques morphologiques et biochimiques qui restreignent les échanges entre le cerveau et le sang. L’étude de la barrière hémato-encéphalique a été facilitée par l'utilisation de cultures de cellules endothéliales de capillaires cérébraux mais, le plus souvent, ces cellules en culture perdent les caractéristiques de la barrière hémato-encéphalique. Nous avons mis au point une culture de cellules endothéliales de capillaires cérébraux de boeuf. Ces cellules conservent pendant cinquante générations toutes les caractéristiques liées à leur type endothélial et quelques propriétés de la barrière hémato-encéphalique (jonctions serrées, absence de pinocytose, activité monoamine oxydase), mais perdent des le premier passage l'activité gamma-glutamyl transpeptidase. Afin de recréer les interactions qui existent in vivo, nous avons réalisé une co-culture ou des astrocytes sont ensemencés sur la face inférieure d'un filtre et les cellules endothéliales sur la face supérieure. Dans ces conditions, les cellules endothéliales réexpriment l'activité gamma-glutamyl transpeptidase, et la monocouche, dont la résistance électrique atteint 661 ohm cm², est imperméable au sucrose et à l'inuline. Un choc osmotique permet, comme in vivo, d'augmenter momentanément la perméabilité de la monocouche des cellules endothéliales. Afin de valider notre modèle, nous avons comparé le passage de dix substances à travers la barrière hémato-encéphalique, in vitro à l'aide de la co-culture, et in vivo par la méthode d'Oldendorf. Il existe une étroite corrélation entre les valeurs d'extractions obtenues avec ces deux méthodes.

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Pagis-De, Micco Catherine. "Rôle de la barrière hémato-encéphalique dans l'établissement des réponses immunitaires contre les tumeurs cérébrales : étude expérimentale dans le système virus polyome - hamster syrien." Aix-Marseille 2, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX21904.

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Bérézowski, Vincent. "Transporteurs et barrière hémato-encéphalique : nouveaux acteurs d'une barrière sélective." Artois, 2004. http://www.theses.fr/2004ARTO0402.

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Abstract:

Les cellules endothéliales (CE) de capillaires cérébraux, support anatomique de la barrière hémato-encéphalique (BHE), présentent des caractéristiques structurales et métaboliques qui restreignent les échanges entre le sang et le parenchyme cérébral et assurent ainsi le maintien de l'homéostasie du système nerveux central. L'expression de ces propriétés est induite par l'environnement cérébral composé de cellules gliales (CG). Sur un modèle de BHE in vitro qui consiste en une coculture de CE et de CG, nous avons montré l'implication de plusieurs transporteurs (Tp) dans le transport de différentes substances à travers les CE. Outre la P-glycoprotéine, les transcrits des MRP1, 4, 5, et 6 ont été détectés dans les CE, les CG et les péricytes dont l'influence sur l'expression endothéliale d'un de ces Tp a été observée. Ces protéines sont des pompes d'efflux qui limitent l'entrée vers le cerveau de médicaments dont les interactions pourraient s'avérer toxiques pour l'intégrité de la BHE. Un apport de nutriments est cependant indispensable au bon fonctionnement du cerveau. Il s'effectue grâce à la présence de Tp spécialisés. La carnitine est connue pour s'accumuler dans le cerveau où elle augmente la synthèse d'acétylcholine, ce qui pourrait expliquer ses effets bénéfiques dans le traitement des démences séniles. Nous avons caractérisé ce transport et démontré l'implication des Tp OCTN2 et B0,+. Les études présentées ici soulignent la nécessité des efforts de caractérisation à fournir pour un contrôle optimal de notre modèle, en vue d'élucider les mécanismes à l'origine de la barrière métabolique qui fait de la BHE l'obstacle à franchir pour soigner les pathologies cérébrales
The maintenance of the brain interstitial fluid homeostasis, which constitutes the special microenvironment for neurons, is established by the presence of the blood-brain barrier (BBB) at the transition area from capillary endothelial cells (ECs) to brain tissue. Glial cells (GCs), the nearest neighbours of brain capillaries, have been shown to induce some of the specialised properties of the ECs. Using an in vitro model of the BBB, consisting of a co-culture of brain capillary ECs and GCs, we have demonstrated the involvement of several transporters (Tps) in the transport of different compounds across the BBB endothelium. Besides P-glycoprotein, involved in drug efflux activity at the EC luminal side, the transcripts of MRP1, 4, 5 and 6 have been detected in ECs and GCs but also in pericytes with the ability to influence endothelial MRP6 expression. This proteins act as efflux pumps limiting drug delivery to the brain. Furthermore, drug-drug interactions could be toxic for BBB integrity. However, nutrients need to be provided to the brain to insure its good functionning. This supply requires specialised Tps. Carnitine is known to accumulate in brain where it enhances acetylcholine synthesis, which could explain its beneficial effects observed in the treatment of senile dementia. The first steps of this transport process have been characterised, demonstrating the involvement of the OCTN2 and B0,+ Tps. Our studies underline the necessity for our in vitro BBB model to be characterised, in a view to an optimal control leading to the elucidation of the mechanisms underlying the BBB metabolic barrier with constitutes the obstacle to clear in order to treat cerebral deseases

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Dehouck, Bénédicte. "Une nouvelle fonction du LDL récepteur : transcytose des LDL au travers de la barrière hémato-encéphalique." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10058.

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Abstract:

Les cellules endothéliales de capillaires cérébraux, support de la barrière hémato-encéphalique (BHE), présentent des caractéristiques morphologiques et biochimiques qui restreignent les échanges entre le sang et le cerveau. Le transport du glucose, des acides aminés, de l'insuline et d'autres molécules sont aujourd'hui connus. Par contre les modalités de transfert des lipides du sang au cerveau sont encore inconnues. Au contraire de l'endothélium des autres organes, l'endothélium des capillaires cérébraux présente un récepteur LDL. Nos travaux ont pour but d'étudier le rôle de ce récepteur. Ils sont effectués sur un modèle in vitro de BHE, consistant en une coculture de cellules endothéliales de capillaires cérébraux et d'astrocytes. Les études d'interactions entre ces deux types cellulaires montrent que lorsque les astrocytes sont déprimés en cholestérol, l'expression du récepteur LDL au niveau de l'endothélium cérébral est multipliée par 6. Cet effet est médié par un(des) facteur(s) soluble(s) exclusivement sécrété(s) par les astrocytes préalablement cultivés avec les cellules endothéliales cérébrales. Le facteur obtenu dans ces conditions permet l'induction du récepteur LDL au niveau d'autres cellules. Ces résultats montrent que le récepteur LDL au niveau de l'endothélium des capillaires cérébraux est l'une des caractéristiques de la BHE. L'étude du transport des LDL au travers de l'endothélium cérébral, montre que le transfert des LDL du sang vers le cerveau est spécifique et est inhibé par l'anticorps c-7 connu pour bloquer la fixation des LDL à leur récepteur. Ainsi le récepteur LDL au niveau de l'endothélium cérébral permet le transport des LDL au travers de la BHE. La transcytose des LDL est régulée en fonction des besoins lipidiques du parenchyme cérébral. Ces résultats confirment que la BHE est biologiquement active, et établissent un rôle nouveau du récepteur LDL, le transport des lipides au travers de la BHE.

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Hallier-Vanuxeem, Dorothée. "Modélisation de la barrière hémato-encéphalique et ses applications en neuropharmacotoxicologie." Artois, 2008. http://www.theses.fr/2008ARTO0410.

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Abstract:

La Barrière Hémato-Encéphalique (BHE), localisée au niveau des capillaires cérébraux, est responsable de l‟homéostasie cérébrale et régule les échanges entre le sang et le cerveau. L‟importance de cette barrière et sa complexité anatomique ont incité les chercheurs à développer des systèmes cellulaires permettant de reproduire in vitro les caractéristiques de l‟endothélium cérébral afin de l��étudier et de prédire sa perméabilité. Dans ce cadre, notre laboratoire a mis au point un modèle in vitro de BHE constitué d‟une co-culture de cellules endothéliales de capillaires cérébraux de boeuf et de cellules gliales de rat. Ce modèle constitue un outil intéressant pour l‟industrie pharmaceutique car il permet, entre autres, de prédire la pénétration cérébrale d‟un composé. S‟il est important, dans le cadre des pathologies cérébrales, d‟identifier des composés accédant facilement au cerveau, la donnée de perméabilité cérébrale peut également renseigner sur la possibilité ou non d‟effet secondaire centraux d‟agents pharmacologiques. En effet, notre modèle de co-culture a permis de mieux appréhender les différences d‟apparition d‟effets secondaires extrapyramidaux observés en clinique, entre la métopimazine et 3 autres antiemétiques (domperidone, chloropromazine, metoclopramide) sur la base de leur différence de fréquence d‟effets. Si notre modèle de co-culture représente un des outils les plus pertinents en terme d‟évaluation de perméabilité cérébrale et d‟études mécanistiques, il n‟est cependant pas adapté à une utilisation en haut débit (HTS ou High Throughput Screening). Afin de répondre à cette demande du secteur industriel, nous avons participé à l‟élaboration d‟un nouveau modèle de BHE in vitro répondant aux critères d‟une utilisation HTS. Ce modèle, développé à partir du savoir-faire du laboratoire, répond à toutes les obligations d‟un modèle de BHE in vitro exploitable dans le cadre de l‟évaluation de la perméabilité cérébrale. Il limite également l‟utilisation d‟animaux et offre de nombreux avantages en termes de réduction des délais, des coûts et des besoins techniques inhérents à sa mise en place et à son utilisation. Le secteur de la toxicologie montre un intérêt grandissant pour les données de toxicité et de perméabilité de la BHE dans le cadre de l‟établissement du profil toxicologique d‟un composé. Par le biais d‟études sponsorisées par l‟ECVAM (European Centre for the Validation of Alternative Methods), nous avons mis en évidence la pertinence de ce nouveau modèle HTS de BHE in vitro et démontré son intérêt dans le cadre des études neurotoxicologiques
The blood-brain barrier (BBB), located at the level of cerebral capillaries, is responsible for cerebral homeostasis and regulates exchanges between the blood and the brain. The importance and anatomical complexity of this barrier have lead researchers to develop cellular systems allowing to reproduce in vitro cerebral endothelial features, in order to study and predict its permeability. Therefore our laboratory has set up an in vitro BBB model consisting of in a co-culture of bovine brain capillary endothelial cells and rat glial cells. This model provides an interesting tool for pharmaceutical industry since it allows, among other things, to predict compounds cerebral entrance. Should identifying compounds which easily reach the brain be important in the frame of cerebral diseases, the cerebral permeability parameter can also give useful information about the potential side effects of pharmaceutical agents with peripheral target. Indeed, our co-culture model has allowed us to better apprehend the extra pyramidal side effects differences clinically observed between metopimazine and 3 other antiemetic drugs (domperidone, chloropromazine and metoclopramide), according to cerebral permeability differences. Although our co-culture model represents one of the most relevant tools in terms of cerebral permeability assessment and mechanistic studies, it doesn‟t seem appropriate for High Throughput Screening use. To meet the industrial field demand, we have taken part in the setting up of a new in vitro BBB model, matching all the HTS use criteria. This model, developed on the basis of the laboratory expertise, matches every need for an in vitro BBB model to be exploitable for cerebral permeability assessment. It also limits animals use and offers numerous advantages in terms of cost, technical needs and time reduction, inherent to its setting up and use. The toxicological field shows an increasing interest in toxicity data and BBB permeability, in the frame of toxicological profiling of compounds. Thanks to studies sponsored by ECVAM (European Centre for the Validation of Alternative Methods), we have demonstrated the relevance of this new in vitro HTS BBB model as well as its usefulness for neurotoxicological studies

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Damaj, Mohamad Imad. "Évaluation pharmacocinétique et neurochimique chez l'animal d'un nouvel antidépresseur, le COR3224." Paris 11, 1991. http://www.theses.fr/1991PA114811.

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Alata, Wael, and Wael Alata. "Étude de la barrière hématoencéphalique dans des modèles animaux de la maladie d'Alzheimer." Doctoral thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26149.

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Abstract:

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016
Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016
La barrière hématoencéphalique (BHE) est une barrière biologique qui protège le cerveau de molécules potentiellement toxiques pour le SNC. Plusieurs études laissent penser que des modifications de la BHE ont lieu au cours de la maladie d’Alzheimer (MA). Ainsi, la BHE demeure un grand défi dans le développement de médicaments pour les maladies cérébrales. Cependant, des systèmes de transport biologique au niveau de la BHE pourraient être ciblés par des anticorps afin d’améliorer la disponibilité cérébrale de différents médicaments. Notre objectif était d’évaluer la BHE dans la MA et de quantifier l’accumulation cérébrale d’un anticorps monoclonal ciblant le récepteur de la transferrine (RTf). Dans la première partie du projet, nous avons évalué la BHE chez deux modèles de souris de la MA, des souris doubles (APP/PS1) et triples (3xTg-AD) transgéniques. Une diminution du volume vasculaire a été observée dans l’hippocampe des souris 3xTg-AD âgées de 6 à 18 mois par rapport aux souris témoins. Ces souris ont démontré une diminution du transport cérébral du glucose et de l'expression de GLUT1 à l’âge de 18 mois. En revanche, aucune différence n’a été observée chez les souris APP/PS1. Dans la deuxième partie du projet, nous avons étudié l’effet de l’allèle ε4 de l’apolipoprotéine E, un facteur de risque génétique majeur de la MA, sur la BHE. Les souris APOE4 ont démontré une réduction de la vascularisation cérébrale et du transport cérébral du glucose de manière dépendante de l’âge. De plus, une réduction de l’épaisseur de la lame basale, une augmentation de l’expression de RAGE et une diminution du passage cérébral du DHA ont été observées chez les souris APOE4 par rapport aux souris APOE2 et APOE3. Finalement, nous avons développé la technique de la perfusion cérébrale in situ pour quantifier l’accumulation cérébrale d’un anticorps fluorescent (Ri7) ciblant le RTf. Ainsi, nous avons confirmé l’accumulation cérébrale de Ri7 au niveau des cellules endothéliales en utilisant un mécanisme saturable et sans affecter l’intégrité physique de la BHE. Cet anticorps pourrait donc être utilisé pour modifier l’expression capillaire de différents récepteurs/transporteurs, ce qui pourrait être efficace dans le traitement de la MA.
La barrière hématoencéphalique (BHE) est une barrière biologique qui protège le cerveau de molécules potentiellement toxiques pour le SNC. Plusieurs études laissent penser que des modifications de la BHE ont lieu au cours de la maladie d’Alzheimer (MA). Ainsi, la BHE demeure un grand défi dans le développement de médicaments pour les maladies cérébrales. Cependant, des systèmes de transport biologique au niveau de la BHE pourraient être ciblés par des anticorps afin d’améliorer la disponibilité cérébrale de différents médicaments. Notre objectif était d’évaluer la BHE dans la MA et de quantifier l’accumulation cérébrale d’un anticorps monoclonal ciblant le récepteur de la transferrine (RTf). Dans la première partie du projet, nous avons évalué la BHE chez deux modèles de souris de la MA, des souris doubles (APP/PS1) et triples (3xTg-AD) transgéniques. Une diminution du volume vasculaire a été observée dans l’hippocampe des souris 3xTg-AD âgées de 6 à 18 mois par rapport aux souris témoins. Ces souris ont démontré une diminution du transport cérébral du glucose et de l'expression de GLUT1 à l’âge de 18 mois. En revanche, aucune différence n’a été observée chez les souris APP/PS1. Dans la deuxième partie du projet, nous avons étudié l’effet de l’allèle ε4 de l’apolipoprotéine E, un facteur de risque génétique majeur de la MA, sur la BHE. Les souris APOE4 ont démontré une réduction de la vascularisation cérébrale et du transport cérébral du glucose de manière dépendante de l’âge. De plus, une réduction de l’épaisseur de la lame basale, une augmentation de l’expression de RAGE et une diminution du passage cérébral du DHA ont été observées chez les souris APOE4 par rapport aux souris APOE2 et APOE3. Finalement, nous avons développé la technique de la perfusion cérébrale in situ pour quantifier l’accumulation cérébrale d’un anticorps fluorescent (Ri7) ciblant le RTf. Ainsi, nous avons confirmé l’accumulation cérébrale de Ri7 au niveau des cellules endothéliales en utilisant un mécanisme saturable et sans affecter l’intégrité physique de la BHE. Cet anticorps pourrait donc être utilisé pour modifier l’expression capillaire de différents récepteurs/transporteurs, ce qui pourrait être efficace dans le traitement de la MA.
The blood-brain barrier (BBB) is a biological barrier which protects the brain from potential toxic molecules. Several studies suggest that changes in the BBB occur in Alzheimer's disease (AD). On the other hand, the BBB is a major challenge in the development of drugs for cerebral diseases. However, biological transport systems at the BBB, such as the transferrin receptor (TfR), could be targeted with monoclonal antibodies to develop the technology of Trojan horse and improve the brain availability of different drugs. The aim of my PhD project was to assess the BBB in AD and quantify the brain uptake of a monoclonal antibody targeting the TfR. In the first part of the project, we evaluated the BBB in two mouse models of AD, doubles (APP / PS1) and triple (3xTg-AD) transgenic mice. A reduction of the vascular volume was observed in the hippocampus of 3xTg-AD mice aged 6-18 months compared to control mice. These mice showed a decrease in glucose cerebral transport and expression of GLUT1 at the age of 18 months. However, no difference was observed in APP/PS1 mice. In the second part of the project, we studied the effect of the ε4 allele of apolipoprotein E, a major genetic risk factor of AD, on the BBB. The APOE4 mice showed a reduction of the cerebral vascularization and glucose cerebral transport in age dependent manner. Moreover, a reduction in the thickness of the basement membrane, an increase in the expression of RAGE and a decrease in cerebral passage of DHA were observed in APOE4 mice compared to APOE2 and APOE3 mice. Finally, we developed the in situ brain perfusion technique to quantify the brain uptake of a fluorescent antibody (RI7) targeting the TfR. In this section, we confirmed the cerebral accumulation of RI7 in the endothelial cells. This accumulation was made without affecting the physical integrity of the BBB and using a saturable mechanism. Hence, this antibody could be used to modify the expression of various receptors/transporters in the cerebral capillary, which may be effective in the treatment of neurodegenerative diseases such as AD.
The blood-brain barrier (BBB) is a biological barrier which protects the brain from potential toxic molecules. Several studies suggest that changes in the BBB occur in Alzheimer's disease (AD). On the other hand, the BBB is a major challenge in the development of drugs for cerebral diseases. However, biological transport systems at the BBB, such as the transferrin receptor (TfR), could be targeted with monoclonal antibodies to develop the technology of Trojan horse and improve the brain availability of different drugs. The aim of my PhD project was to assess the BBB in AD and quantify the brain uptake of a monoclonal antibody targeting the TfR. In the first part of the project, we evaluated the BBB in two mouse models of AD, doubles (APP / PS1) and triple (3xTg-AD) transgenic mice. A reduction of the vascular volume was observed in the hippocampus of 3xTg-AD mice aged 6-18 months compared to control mice. These mice showed a decrease in glucose cerebral transport and expression of GLUT1 at the age of 18 months. However, no difference was observed in APP/PS1 mice. In the second part of the project, we studied the effect of the ε4 allele of apolipoprotein E, a major genetic risk factor of AD, on the BBB. The APOE4 mice showed a reduction of the cerebral vascularization and glucose cerebral transport in age dependent manner. Moreover, a reduction in the thickness of the basement membrane, an increase in the expression of RAGE and a decrease in cerebral passage of DHA were observed in APOE4 mice compared to APOE2 and APOE3 mice. Finally, we developed the in situ brain perfusion technique to quantify the brain uptake of a fluorescent antibody (RI7) targeting the TfR. In this section, we confirmed the cerebral accumulation of RI7 in the endothelial cells. This accumulation was made without affecting the physical integrity of the BBB and using a saturable mechanism. Hence, this antibody could be used to modify the expression of various receptors/transporters in the cerebral capillary, which may be effective in the treatment of neurodegenerative diseases such as AD.

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Kim, Hyun Ryoung. "Nanotechnologies pour l'adressage de médicaments au cerveau : études du mécanisme de passage des nanoparticules pegylées à travers la barrière hématoencéphalique." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA114826.

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Abstract:

Cette thèse a porté sur l’étude du mécanisme de translocation des nanoparticules de poly(PEG-cyanocarylate-co-hexadecylcyanoacrylate) (PEGylées) dans les cellules endotheliales de cerveau de rat (RBEC) pour comprendre le passage plus important de ces nanoparticules à travers la barrière hématoencéphalique (BHE) in vivo en comparaison avec les nanoparticules non-PEGylées. Les expériences de distribution intracellulaire et de capture des nanoparticules par les RBEC ont montré que le passage se fait par une endocytose spécifique. L’inhibition de l’endocytose des nanoparticules par la chlorpromazine et par un anticorps bloquant le récepteur aux LDL (LDLR) et à l’opposé l’augmentation de la capture cellulaire des nanoparticules préincubées dans des solutions d’ApoE ou d’ApoB-100 ont démontré que l’internalisation des nanoparticules PEGylées était due à une endocytose médiée par le LDLR et dépendante de la clathrine. L’adsorption de l’ApoE et/ou ApoB-100 à la surface des nanoparticules PEGylées dans le sérum apparaît comme la première étape permettant leur reconnaissance par le LDLR au niveau de la membrane des RBEC et conduisant à leur endocytose. La conception de nouveaux vecteurs plus efficaces dans le ciblage cérébral sera basée sur la compréhension de ce mécanisme
This thesis deals with the study of the translocation mechanism of poly(PEG-cyanocarylate-co-hexadecylcyanoacrylate) (PEG-PHDCA) nanoparticles in rat brain endothelial cells (RBEC) to understand the higher transport of these nanoparticles across BBB in vivo in comparison with non-PEGylated nanoparticles. Intracellular distribution and internalization experiments of nanoparticles in RBEC showed that this passage occurred via a specific endocytosis. The inhibition of nanoparticles endocytosis by chlorpromazine and by the anti-low density lipoprotein receptor (anti-LDLR) antibody and at the opposite the increase of cell uptake of ApoE- and ApoB-100-preincubated nanoparticles demonstrated that the LDLR-mediated and clathrin-dependent pathway was involved in the internalization of PEG-PHDCA nanoparticles. The adsorption of ApoE and/or ApoB-100 onto the surface of PEG-PHDCA nanoparticles in serum was also revealed as the first step of the mechanism allowing their recognition by LDLR in the RBEC membrane and leading to their endocytosis. The design of new and more efficient colloidal carrier for brain targeting will be based on the comprehension of this mechanism

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Barros, Viegas Pedro José. "Expression et fonctions cellulaires couplées à la protéine prion PrPc au niveau de la barrière hemato-encéphalique." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077018.

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Abstract:

La protéine prion PrPC est une sialoglycoprotéine ancrée à la membrane plasmique par une ancre GPI, qui peut être soumise à des changements de conformation générant la forme pathologique PrPSc, responsable des maladies à prion. Celles-ci se caractérisent par des encéphalopathies neurodégénératrices transmissibles, invariablement fatales, affectant l'homme et d'autres mammifères. Peu d'éléments concernant la fonction normale de PrPC sont actuellement connus. Nous avons étudié l'expression et les fonctions de la protéine prion normale PrPC dans les cellules endothéliales cérébrales de la barrière hémato-encéphalique, une barrière étanche protégeant le système nerveux centrale de l'extérieur et une voie possible d'entrée du prion. Nous avons montré que PrPC est exprimée dans les cellules endothéliales cérébrales de la BHE avec une localisation jonctionnelle au niveau de microdomaines de type cavéoles. Elle y est maintenue par des interactions homophiles entre molécules de cellules adjacentes. Nous avons aussi montré que, si PrPC n'est pas impliquée dans l'adhérence des cellules immunitaires à Pendothélium, elle a un rôle important dans la migration transendothéliale des monocytes. De plus, elle pourrait interagir avec la protéine des jonctions endothéliales PECAM-1 par l'intermédiaire de proteoglycans à héparane sulfate. La PrPC a aussi un rôle dans le contrôle de la concentration de cuivre au niveau de la membrane plasmique, et peut empêcher l'effet potentiateur du cuivre sur la mort cellulaire induite par l'homocysteine. La PrPC est donc une protéine jonctionnelle des cellules endothéliales cérébrales impliquée dans Ia migration transendothéliale et l'intégrité de la BHE
The prion protein PrPC is a GPI-anchored sialoglycoprotein, its conformational shift into the pathological form PrPSc being responsible for the prion diseases, transmissible fatal neurodegenerative encephalopathies that affect man (Creutzfeldt-Jakob disease, Fatal Familial Insomnia) and animals (scrapie, bovine spongiform encephalopathy). A number of progresses have been made regarding the implication of PrPSc in transmission and development of prion diseases. Nonetheless, the normal function of PrPC is still ill-defïned. We decided to study the expression and functions of PrPC in brain endothelial cells of the blood-brain barrier (BBB), a physiological barrier that protects the central nervous System and that constitutes a possible entry site for infectious prion. We have shown that PrPC is expressed at the intercellular junctions of brain endothelial cells of the BBB, at raft-like membrane microdomains. As for numerous adhesion molecules, its junctional localization is maintained by homophilic interactions between molecules in adjacent cells. We have also shown that PrPC, if not implicated in immune cell adhesion to the endothelium, is important for the transendothelial migration of monocytes. In addition, it should interact with the junctional proteins PECAM-1 through heparan sulfate proteoglycans. PrPC is also implicated in copper buffering at the cell membrane, and could completely abolish the copper- induced potentialization of cell death induced by homocystein. Taken together, these results show that PrPC is a junctional protein involved in transendotheliale migration and BBB integrity

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Duport, Sophie. "Description et validation d'un modèle in vitro de barrière hémato-encéphalique." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10259.

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Abstract:

Le but de cette etude etait de realiser un modele in vitro reproduisant le plus fidelement possible la barriere hemato-encephalique. Ce modele a ete realise dans le but de pouvoir etudier les relations et les interactions entre les neurones et la barriere hemato-encephalique, tout en permettant un controle de l'environnement de celle-ci. La composante neuronale de ce modele qui est l'avantage majeur par rapport aux modeles preexistants, est constituee par une culture organotypique d'hippocampe de rat. La methode de culture utilisee est dite a interface c'est a dire que la tranche d'hippocampe prelevee repose sur une membrane poreuse a l'interface d'un compartiment gazeux et du milieu de culture. Pour realiser ce modele de barriere hemato-encephalique, il nous a fallu intercaler entre la tranche et la membrane poreuse une couche de cellules endotheliales. Dans un 1#e#r temps, l'existence de jonctions serrees, composante maitresse de la barriere hemato-encephalique in vivo, a ete verifiee. L'amelioration d'une technique de cryofracture permettant d'augmenter la surface membranaire fracturee et de controler le plan de clivage nous a permis d'effectuer une etude temporelle de l'evolution des jonctions serrees dans notre modele au niveau des cellules endotheliales. Cette etude a montre qu'une dizaine de jours de co-culture etait necessaire pour la formation maximale des jonctions serrees et que cet etat persistait pendant au moins une semaine. Dans un 2#e#m#e temps, afin de corroborer a ces resultats morphologiques des resultats fonctionnels, nous avons teste l'efficacite de notre modele en utilisant les proprietes excitables de l'hippocampe. Pour cela, nous avons envisage de visualiser par le biais d'un enregistrement global de l'activite electrophysiologique de la tranche d'hippocampe la permeabilite ou l'impermeabilite du modele a des substances neuroactives. Une premiere etape a consiste a utiliser et a valider un systeme d'enregistrements extracellulaires multiples. Une deuxieme etape a ete d'utiliser ce systeme pour visualiser les effets de deux antagonistes gaba-a, la picrotoxine et la penicilline, sur des hippocampes seuls. Il nous a alors ete possible de tester les effets de la penicilline, decrite pour passer difficilement la barriere hemato-encephalique in vivo, sur notre modele en formation et ainsi de definir a partir de quel moment notre barriere hemato-encephalique etait efficace. Ces resultats electrophysiologiques se sont averes semblables a ceux trouves en utilisant un set-up classique et sont coherents avec les resultats morphologiques decrivant la progression des jonctions serrees. En conclusion de ce travail, nous pouvons maintenant estimer que ce modele de barriere hemato-encephalique est quasiment valide morphologiquement et fonctionnellement. Il resterait a effectuer les memes etudes au niveau cellulaire et moleculaire. Ce nouveau modele typiquement cerebro-vasculaire fait cohabiter avec bonheur les cellules endotheliales avec les neurosciences.

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Giraud, Elie. "NGPLS : Algorithme Génétique Nicheur couplé à la Projection en Structures Latentes. Un nouvel outil de constructions de relations structure-activité quantitatives. Applications pharmaceutiques aux domaines de l'oncologie et du système nerveux central." Aix-Marseille 3, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX30022.

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Abstract:

Une solution souvent utilisée dans la littérature pour la sélection de variables et la construction de relations structure-activité quantitatives est le couplage d'un algorithme génétique simple (GA) plus ou moins modifié avec la projection en structures latentes (GAPLS). L'espace des relations structure-activité quantitatives est un espace à optima multiples sur lequel nous avons montré que la GAPLS est un outil peu performant. Nous avons donc envisagé une solution alternative à la GAPLS sachant que la poly-optimalité de l'espace de recherche et la découverte de modèles QSAR plus prédictifs sont les deux sources de difficulté qui ont motivé nos travaux. Nous avons proposé un nouvel algorithme NGPLS basé sur un algorithme génétique nicheur couplé à la PLS qui a la particularité de promouvoir une diversité utile en formant des niches écologiques dans l'espace de recherche formé par la fonction objective. Nous avons démontré sur des matrices QSAR de références que la NGPLS permet systématiquement d'identifier et de maintenir des modèles QSAR plus performants et plus divers que la GAPLS. La NGPLS est en revanche plus lente. Nous avons également montré que la NGPLS peut introduire un effet de coopération entre des modèles QSAR performants pour produire des modèles plus prédictifs. Enfin, nous avons abordé deux applications pharmaceutiques touchant à l'oncologie et au système nerveux central. Dans la première étude portant sur des inhibiteurs (BPHI, benzo[f]perhydroisoindole) de la farnésyl transférase et la seconde sur le passage de la barrière hémato-encéphalique, la NGPLS a permis d'identifier des modèles QSAR plus prédictifs que ceux proposés par la GAPLS. Enfin, nous avons proposé une nouvelle approche QSAR combinant un plan d'expériences D-optimal, la PLS et une projection en composantes principales qui s'est révélée comme la NGPLS être un outil d'aide à la décision efficace dans le procédé d'optimisation d'un nouveau médicament
In the quantitative structure-activity relationships (QSAR) research field, a common solution to perform variable selection and QSAR model building is the use of a simple genetic algorithm (GA) coupled with partial least squares (GAPLS). Variable selection and QSAR model building is a polyoptima problem and we demonstrated that a simple GA is a poor tool for such problem. We investigated an alternative solution to better handle the search space polyoptimality and to identify more predictive QSAR models. We proposed a new algorithm that is a combination of a niching genetic algorithm with partial least squares (NGPLS). Niching genetic algorithms have the ability to divide the search space in niches and to promote useful diversity. We demonstrated on different reference QSAR datasets that NGPLS outperforms GAPLS and allows to identify more predictive and diverse QSAR models than GAPLS. However, NGPLS is slower. We also highlighted that NGPLS can induce a cooperative effect between maintained QSAR models that can be decisive to find better final solutions. Finally, we worked on two different pharmaceutical applications lying on the oncology and the central nervous system areas. In both studies, we confirmed that NGPLS permits to discover more predictive and diverse QSAR models than GAPLS. We also proposed a new directional QSAR approach combining a D-optimal design, PLS and principal component analysis that proved in combination with NGPLS to be efficient decision making tools for the lead optimisation process

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Monnaert, Véronique. "Comportement de systèmes moléculaires et nanoparticulaires à base de cyclodextrines au niveau de la barrière hémato-encéphalique : application à la délivrance de médicaments vers le cerveau." Artois, 2005. http://www.theses.fr/2005ARTO0406.

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Abstract:

Plus de 95% des molécules issues des programmes de recherche pharmacologique sont incapables d'atteindre le parenchyme cérébral du fait de l'existence d'une barrière entre le sang et le cerveau : la barrière hémato-encéphalique (BHE). Les stratégies permettant le franchissement de cette barrière font l'objet de nombreuses recherches. Pour notre part, nous avons étudié le comportement de systèmes moléculaires et nanoparticulaires à base de cyclodextrines et leur potentiel quant à l'augmentation de la délivrance de médicaments vers le cerveau. Afin de réaliser ces études, un modèle in vitro de BHE élaboré dans notre laboratoire a été utilisé. Une étude préliminaire nous a permis d'étudier la toxicité potentielle (perte d'intégrité de la BHE) et le passage de diverses cyclodextrines à travers la BHE. La toxicité des cyclodextrines natives suit l'ordre : α-> β-> γ-cyclodextrine. Ceci s'explique par un efflux plus ou moins important de lipides de la membrane cellulaire provoqué par les cyclodextrines. Le passage des cyclodextrines à travers la BHE, dans des conditions physiologiques, est en moyenne de 20%. Nous avons observé que les β-cyclodextrines augmentent la délivrance de certains médicaments substrats de la P-glycoprotéine vers le cerveau. Des nanoparticules d'une taille moyenne de 100 nm ont été synthétisées à partir de β-cyclodextrines et de maltodextrine. Ces nanoparticules présentent une certaine toxicité endothéliale suivant la β-cyclodextrine utilisée. Leur passage à travers la BHE est très faible (2% en moyenne). Contrairement aux β-cyclodextrines, ces nanoparticules ne permettent pas d'améliorer la délivrance de médicaments vers le cerveau
More than 95% of the molecules coming from the pharmacological research programs are unable to reach the cerebral parenchyma because of the presence of a barrier between the blood and the brain : the blood brain barrier (BBB). Many researches are devoted to develop new brain drug delivery strategies. We have studied the behaviour of molecular and nanoparticular cyclodextrins based systems and their ability to deliver drugs to the brain. In order to perform these studies, an in vitro BBB model developed in our laboratory was used. A preliminary study allowed us to evaluate the potential toxicity (loss of the BBB integrity) and the passage of the different cyclodextrins through the BBB. The toxicity of native cyclodextrins followed the order : α-> β-> γ-cyclodextrin. This result can be explained by the different efflux membrane components. The passage of cyclodextrins through the BBB, in physiologic conditions, had an average value of 20%. We have observed that the β-cyclodextrins increased the delivery of some P-glycoprotein substrates to the brain. Nanoparticles with an average size of 100 nm were synthesized from β-cyclodextrins and malodextrin. The toxicity of these nanoparticules depended of the β-cyclodextrin structure. Their passage through the BBB was very weak (2% on average). Contrary to β-cyclodextrins, the synthesized nanoparticleswere unable to improve the delivery of some drugs to the brain

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Jolliet-Riant, Pascale. "Les transferts des médicaments à travers la barrière hématoencéphalique : mécanismes, évaluations, modélisations, effets des liaisons sanguines." Paris 12, 1995. http://www.theses.fr/1995PA120008.

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Abstract:

La methode d'injection intracarotidienne in vivo chez le rat mesure l'extraction cerebrale des medicaments et donne des resultats identiques a ceux obtenus in vitro sur des co-cultures d'endothelium et d'astrocytes. Elle permet en outre de quantifier les modifications physiopathologiques du transfert cerebral ou les interactions medicamenteuses au niveau de la b. H. E. Les echanges a travers la b. H. E. Sont previsibles: ils dependent d'une part de facteurs physiologiques hemodynamiques comme le flux sanguin cerebral, d'autre part de parametres propres au medicament concerne, sa taille, sa structure chimique, sa lipophilie, son degre d'ionisation et sa liaison aux proteines sanguines. Cette derniere exerce des effets differents sur le transfert cerebral, restrictif, retentionnel partiel ou permissif selon la proteine fixatrice mise en jeu et l'accessibilite des sites preferentiels de liaison du medicament. La fraction biodisponible pour une extraction cerebrale est en general superieure a la forme libre sanguine du medicament, mesuree par dialyse a l'equilibre, du fait d'une dissociation dans la microcirculation cerebrale de tout ou partie de la forme liee a l'entree du cerveau. Le transfert cerebral peut etre decrit par un modele mathematique prenant en compte la permeabilite de la b. H. E. Au medicament et la vitesse de dissociation du complexe medicament-proteine. Ce modele est predictif dans les circonstances pathologiques ou pharmacologiques modifiant le debit sanguin cerebral ou la liaison sanguine du medicament. La methode utilisee dans ce travail s'integre parfaitement aux strategies actuelles de vectorisation cerebrale du medicament en permettant une mesure precise et rapide des modifications du transfert cerebral tout en respectant les mecanismes physiologiques de regulation de la permeabilite de la b. H. E.

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Khuth, Seng-Thuon. "La barrière sang-liquide céphalo-rachidien dans un environnement proinflammatoire : perturbations fonctionnelles de l'épithélium des plexus choroi͏̈des exposé à des lymphocytes T activés par une infection rétrovirale." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10178.

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Abstract:

L'interface entre le sang et le liquide céphalo-rachidien (LCR) est localisée au niveau de l'épithélium des plexus choroi͏̈des (PC). L'existence de jonctions serrées et de transporteurs spécifiques lui confère des fonctions de protection du cerveau. En utilisant un modèle d'étude des interactions entre l'épithélium choroi͏̈dien et des lymphocytes T activés par le rétrovirus HTLV-1, nous montrons que des facteurs sécrétés par les cellules immunes infectées induisent une perturbation des fonctions de la barrière sang-LCR, notamment une diminution de l'efflux d'anions organiques tels la prostaglandine pro-inflammatoire PGE2. L'analyse des mécanismes impliqués indique un rôle clé du TNF- et de l'IL-1. Sous l'action de ces cytokines, une augmentation de la sécrétion par les PC de métalloprotéinases matricielles (MMP), molécules associées aux processus neuro-inflammatoires, est également observée. La diminution de l'élimination de PGE2 hors du LCR ainsi que l'augmentation de la sécrétion de MMP par les PC, impliquent la barrière sang-LCR dans les processus physiopathologiques liés à une inflammation ou une infection

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Coisne, Caroline. "Étude in vitro du rôle de la barrière hémato-encéphalique dans les pathologies cérébrales à caractère inflammatoire : développement d'un modèle de barrière hémato-encéphalique chez la souris." Artois, 2005. http://www.theses.fr/2005ARTO0403.

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Abstract:

Les cellules endothéliales (CE) des capillaires cérébraux, support anatomique de la barrière hémato-encéphalique (BHE), présentent des caractéristiques structurales et métaboliques restreignant les échanges sang/cerveau. Les pathologies cérébrales s'accompagnent d'une rupture de la BHE, ayant pour conséquence une augmentation de la perméabilité de l'endothélium aux molécules plasmatiques et aux cellules sanguines. Dans l'étude de ces phénomènes, nous avons développé un modèle syngénique de BHE in vitro chez la souris, qui consiste en une coculture de CE de capillaires cérébraux et de cellules gliales (CG). Les CE montrent des caractéristiques de BHE in vivo: expression et localisation périphérique des protéines des jonctions serrées, expression et activité biologique de la P-glycoprotéine. La perméabilité de la monocouche de CE à divers composés a été évaluée et reproduit les données in vivo. Le recrutement des cellules immunitaires vers le SNC implique l'expression de molécules d'adhérence à la surface des CE. Nous observons ICAM-1, ICAM-2 et VCAM-1 à la surface des CE et, comme in vivo, une augmentation de l'expression d'ICAM-1 et de VCAM-1 par des agents inflammatoires est rencontrée. Une controverse subsiste quant à l'implication des sélectines. A l'état basal, les CE de notre modèle n'expriment ni E- ni P-sélectine. Par contre, selon le stimulus inflammatoire, une modulation différentielle de l'expression des sélectines est observée. Ce modèle syngénique de BHE in vitro chez la souris reproduit au plus proche la situation in vivo et s'avèrera un outil précieux dans l'étude du rôle de l'endothélium cérébral dans les phénomènes inflammatoires affectant le SNC
Blood-brain exchanges are regulated by the blood-brain barrier (BBB). Highly specialized endothelial cells form the BBB and restrict paracellular diffusion of molecules, while selective transports occur using receptor or transporter-mediated transcytosis. Central nervous system (CNS) disorders are associated with BBB breakdown which leads to the increase in BBB permeability to blood-borne molecules and immune cells. We developed a mouse syngenic in vitro BBB model, consisting in a primary coculture of mouse brain capillary endothelial cells (MBCECs) and glial cells. MBCECs exhibit in vivo BBB properties (cell border localisation of tight junction proteins, P-glycoprotein expression and efficiency). Compound permeability through MBCEC monolayer was performed and compared to in vivo data. As immune cell recruitment across the BBB involves cell surface molecules. We investigated the expression of ICAM-1, ICAM-2 and VCAM-1 on MBCECs and demonstrated cell surface upregulation of ICAM-1 and VCAM-1 during inflammatory events. In vivo, a controversy remains concerning the role of selectins. MBCECs were shown to be negative for E and P-selectins under basal condition, while a differential expression of selectins is observed under inflammatory stimuli. This well-characterised mouse in vitro BBB model which mimics in vivo situation will be a valuable tool to study BBB permeability changes during CNS inflammatory events

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Pottiez, Gwënaël. "Analyse protéomique de cellules endothéliales de capillaires cérébraux ayant acquis le phénotype de barrière hémato-encéphalique." Artois, 2009. http://www.theses.fr/2009ARTO0402.

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Abstract:

La barrière hémato-encéphalique (BHE) contribue à l'homéostasie cérébrale en régulant le passage de composés exogène et endogènes. Cette BHE est constituée de cellules endothéliales de capillaires cérébraux. Ces capillaires sont entourés d'un manchon de pieds astrocytaires. La différentiation des cellules endothéliales de capillaires cérébraux est, en partie, induite par la présence des astrocytes. Le but de notre étude est de mieux comprendre et définir les mécanismes de mise en place du phénotype de BHE, en utilisant une approche protéomique. Le modèle de BHE in vitro, mis au point dans notre laboratoire, est constitué de cellules endothéliales de capillaires cérébraux cultivées en présence de cellules gliales. La première difficulté de notre approche consistait en l'adaptation des méthodes habituellement utilisées en protéomique afin d'étudier notre modèle. Puis, nous avons effectué une approche protéomique différentielle afin de caractériser le phénotype de BHE, pour cela, nous avons comparé les cellules endothéliales des capillaires cérébraux non différentiées, c'est-à-dire cultivées seules, avec des cellules aux caractéristique de BHE, soit cultivées avec des cellules gliales. Ainsi, nous avons identifié les principales voies de régulation impliquées dans la différentiation des cellules de BHE. Nos résultats révèlent, d'une part, que la régulation du cytosquelette d'actine est liée à la différentiation de la BHE, et d'autre part, que cette différentiation implique la méthylation des protéines et la voie du NO. Pour finir, nous avons tenté d'identifier les protéines constitutives de la BHE et par conséquent d'accroître la connaissance de la BHE
The blood-brain barrier (BBB) contributes to the brain homeostasis by regulation of the passage of endogenous and exogenous compounds. This BBB is formed by the circular and close up assembly, all along the length of the vessel, of differentiated endothelial cells resting on a basal membrane in which few pericytes are inserted. This cellular structure as a whole is encircled by a tubular sheath of astrocytic endfeet. The induction and differentiation of the brain capillary endothelial cells are, in part, under control of astrocytes which surround the endothelial wall. The aim of our study is to better define and understand the establishment mechanisms of BBB phenotype, using proteomic approaches. The in vitro BBB model, developed in our laboratory, is made up of brain capillary endothelial cells cocultured with glial cells. The first challenge consisted to adapt the usual proteomic method to our in vitro BBB model. Therefore, to identify the main pathways involved in the dynamic regulation of BBB function, we have initiated a differential proteomic approach which intends to characterize the phenotypic differences between fully differentiated brain endothelial cells, cultured with glial cells, and undifferentiated cells, cultured without glial cells. Our results described, on one hand, that actin cytoskeleton remodelling is closely involved in the BBB differentiation, and on the other hand, that this differentiation seems to be linked to the methylation of proteins and the nitric oxide pathway. Finally, we tried to confirm the observed changes by in situ identification of constitutive proteins of the BBB to complete the BBB knowledge database

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Milbreta, Ulla. "Cellular and molecular remodeling in the adult rat spinal cord injury after chondroitinase ABC treatment." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066107.

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Abstract:

Lors d’une lésion traumatique de la moelle épinière (ME), la rupture de la barrière hémato-encéphalique (BHE) induit une astrogliose conduisant à la formation de la cicatrice gliale ainsi qu’une réaction inflammatoire à l’origine de lésions secondaires. Ces deux processus sont responsables de la régénération abortive des neurones du système nerveux central. Ma thèse s’articule en deux parties. La 1ère décrit la ME intacte, l’évolution chronologique de la lésion ainsi que les différents traitements visant à diminuer l’activité inhibitrice de la cicatrice gliale/myéline ou à stimuler la régénération axonale. Mon article, en cours de finalisation, a pour but de comprendre comment une enzyme, la chondroïtinase ABC (ChABC) qui stimule la régénération axonale, agit sur la cicatrice gliale et la membrane basale (MB) des vaisseaux sanguins. J’ai montré que ChABC retarde la formation de la cicatrice gliale en atténuant la réactivité astrocytaire et modifie la morphologie de la MB chez lez animaux non-traités. Ce changement pourrait être lié à la migration de pericytes qui sont nécessaires pour la formation de la BHE. Ainsi, mes résultats suggèrent que la ChABC pourrait retarder le rétablissement post-lésionnel de la BHE. La 2èmepartie porte sur l’analyse in vitro du comportement des cônes de croissance de neurones isolés face à l’environnement inhibiteur de la cicatrice gliale ou de la myéline via l’utilisation de la technique du « micropatterning ». Cette dernière permet de créer des patrons de différents substrats disposés sous la forme de gouttes dont la taille et l’espacement est modulable. Une partie de ces données font l’objet d’un article récemment publié dans Cytoskeleton

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Jallouli, Youssef. "Etude des mécanismes d'endocytose et de transcytose de nanoparticules polysaccharidiques à travers la barrière hémato-encéphalique." Artois, 2008. http://www.theses.fr/2008ARTO0411.

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Abstract:

La barrière hémato-encéphalique est un obstacle majeur à la pénétration de médicaments vers le cerveau. Dans l’objectif de développer des vecteurs capables de franchir cette barrière et de délivrer des agents thérapeutiques dans le cerveau, nous avons étudié in vitro l’influence de la charge de surface (neutre, cationique) et de la composition interne de nanoparticules polysaccharidiques poreuses de 60 nm dans les processus d’adsorption, d’endocytose et de transcytose de ces colloïdes au niveau de la BHE. Les essais ont été réalisés sur un modèle in vitro pertinent de la BHE constitué d’une co-culture de cellules endothéliales et d’astrocytes. Nous avons observé une adsorption spécifique et saturable à 4 °C des NPs cationiques à la limite des jonctions serrées. Cette adsorption, inhibée par la protamine, est suivie par une internalisation des NPs dans les cellules endothéliales via une endocytose impliquant la voie des clathrines. Ce type d’endocytose pourrait être à l’origine d’une orientation majoritaire des NPs cationiques vers la voie de dégradation lysosomiale et par conséquent de leur faible potentiel de transcytose. L’incorporation de dipalmitoylphosphatidyl glycérol (DPPG) dans les NPs cationiques (DPPG-NPs) ne modifie ni la taille ni la charge de surface des NPs confirmant la pénétration de ce lipide dans ces nanoparticules poreuses. Nous observons que ces DPPG-NPs se fixent sur des sites différents des NPs cationiques au niveau de la BHE, ce qui laisse suggérer une modification de l’organisation structurale de la surface des NPs cationiques permettant ainsi aux DPPG-NPs de reconnaître autres sites d’adsorption. Ce résultat nous fait conclure que les lipides insérés aux NPs participent aux liaisons avec des constituants de la BHE. Par ailleurs nous n’avons pu observer leur transcytose en raison de leur forte affinité pour le collagène. Les NPs neutres ont une adsorption principale au niveau de sites répartis de manière homogène sur toute la surface luminale de la BHE. Cette fixation pourrait être due soit, à la présence de lectines, soit au grand nombre de transporteurs du glucose sur ces cellules. A 37 °C, le traitement à la filipine montre que l’adsorption des NPs neutres est suivie par une endocytose via la voie des cavéoles permettant la transcytose de ce vecteur au travers de la BHE in vitro. On déduit de l’ensemble de ces travaux de recherche, que les NPs à base de maltodextrines et de taille moyenne de 60 nm peuvent franchir la BHE par transcytose en empruntant soit la voie des cavéoles, soit la voie des clathrines. D’autre part, bien que les lipides dans les NPs poreuses n’apparaissent pas en surface, ils ont un rôle dans l’adsorption de ces NPs. Ces vecteurs devront être évalués in vivo pour vérifier leur potentiel dans le cadre de traitement des maladies cérébrales
The brain is one of the least accessible organs of the body, due to the presence of blood brain barrier (BBB), thus making the delivery of neurotherapeutics almost a challenge. In order to develop vectors to deliver drugs to the brain we studied the influence of surface charge and inner composition of 60 nm maltodextrin nanoparticles to cross BBB. We prepared neutral and cationic maltodextrin nanoparticles and an anionic lipid was inserted in cationic NP frame to make DPPG-NP. Studies were performed on an in vitro model of BBB made of a co-culture brain capillary endothelial cells and astrocytes. We observed at 4°C that cationic NP are bound in a saturable manner on areas surrounding the tight junction area, this binding is inhibited by protamin and their endocytosis and transcytosis to the brain by clathrin inhibitors. The insertion of lipids inside cationic NP didn’t change neither their size nor their zeta potential suggesting that the lipids are inserted in the core of these NP. However, highly change in their binding on endothelial cells was observed at 4°C showing that the lipids inside the particles participate to their interaction with membrane. Moreover, only DPPG-NP were found to have a high binding on the collagen of collagen coated filters. . Neutral nanoparticles binding at 4°C contrary to cationic ones was observed on all the surface of the cells, their binding was followed by endocytosis and transcytosis which was inhibited by filipin. This result suggest that neutral NP enter the cells via a cholesterol dependent pathway highly suggesting that the caveolae pathway is implied as these cells have a high level of caveolae on their membrane surface. Taken together these results show that 60 nm polysaccharidic NP can cross BBB using either clathrin or caveolae depending on their surface charge, these pathways can be targeted in brain delivery strategies to improve drug delivery to the brain using colloids

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Binkowski-Machut, Cécile. "Élaboration d'un vecteur nanoparticulaire liposomial par assemblage supramoléculaire d'un dérivé adamantyle et de cyclodextrine modifiée : application à la barrière hémato-encéphalique." Artois, 2005. http://www.theses.fr/2005ARTO0405.

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Abstract:

Les maladies cérébrales ont connu un intérêt croissant dans la communauté scientifique ces dix dernières années en raison de leur impact sur notre société en termes de santé public et de facteurs économiques. En particulier, des stratégies ont eu comme objectif de délivrer des principes actifs à travers les cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique (B. H. E. ), l'une d'entre elles consistant à encapsuler le médicament dans des nanoparticules telles que des liposomes. Pour augmenter la délivrance de ces vecteurs nanoparticulaires et comprendre le mécanisme de leur transport à travers la B. H. E. , une nouvelle approche supramoléculaire a été développée. Des molécules gluco-adamantoylées ont été synthétisées et incluses, via la partie adamantoyle, dans la cavité d'alkylammonium b-cyclodextrines (b-CD) amphiphiles dont la longueur de la chaîne alkyle varie de 2 à 16 carbones. La partie glucosidique est censée jouer le rôle de ligand vis-à-vis des récepteurs de la B. H. E. . Les complexes hôte/invité résultants ont été totalement caractérisés par des mesures RMN qui ont révélées une inclusion de la partie adamantoyle concomitante à un processus de reconnaissance intra-moléculaire de la chaîne alkyle dans la cavité de la CD. Lorsque ces assemblages supramoléculaires ont été mélangés à des liposomes cholesteryl-dipalmitoylphosphatidylcholine(DPPC), la chaîne alkyle est exclue de la cavité et est incorporée dans la bicouche lipidique. Le liposome modifié en surface ainsi obtenu a montré de grandes potentialités de transport sur un modèle in vitro de la B. H. E. Puisque 30% de ces liposomes ont réussi à pénétrer dans les cellules endothéliales
Cerebral diseases have attracted a growing interest among the scientific community during these last ten years because of their impact on our society in terms on public health and economic factors. In particular, strategies have been targeted at delivering drugs through the endothelial cells of the blood brain barrier (B. B. B. ), one of them consisting in encapsulating drugs inside nanoparticules such as liposomes. To increase the delivery of these nanoparticular vectors and understand the mechanism of their transport through the B. B. B. , a new supramolecular approach has been developed. Gluco-adamantoyl molecules have been synthesized and included, via the adamantoyl moiety, inside the cavity of amphiphilic alkylammonium b-cyclodextrins (b-CD) in which alkyl chain length ranges from 2 to 16 carbons. The glucosidic moiety is expected to play the role of ligand towards the receptors of the B. B. B. . The resulting host-guest complexes have been fully characterized by NMR measurements which revealed a concomitant inclusion of the adamantoyl part and an intra-molecular recognition process of the alkyl chain in the CD cavity. When mixing these supramolecular assemblies with cholesteryl-dipalmitoylphosphatidylcholine(DPPC) liposomes, the alkyl chain was excluded from the CD cavity and is incorporated in the lipidic bilayer. The obtained surface-modified liposomes have shown great potentialities of transport on a in vitro model of B. B. B. Since 30% of these liposomes succeeded in penetrating the endothelial cells

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Tilloy-Fenart, Laurence. "Mise en évidence d'une voie originale de transcytose à travers la barrière hémato-encéphalique in vitro : application à la vectorisation de médicaments vers le cerveau." Lille 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LIL10070.

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Abstract:

Les cellules endothéliales de capillaires cérébraux, support anatomique de la barrière hémato-encéphalique (BHE), présentent des caractéristiques structurales et métaboliques qui restreignent considérablement les échanges entre le sang et le parenchyme cérébral et assurent ainsi le maintien de l'homéostasie du système nerveux central. L'expression de ces propriétés est induite par l'environnement cérébral et notamment par la population astrocytaire. Afin de recréer les interactions qui existent in vivo, un modèle de BHE in vitro qui consiste en une coculture de cellules endothéliales et d'astrocytes a été mis au point. Utilisant ce modèle, nous avons démontré que, comme in vivo, les cellules endothéliales, en culture, expriment la P-glycoprotéine. Cette protéine joue le rôle de pompe d'efflux actif limitant l'entrée de médicaments vers le cerveau. Ainsi, l'utilisation de ce modèle nous a permis d'évaluer les effets d'une inhibition spécifique de cette protéine sur le transport de différents médicaments à travers la BHE. En dépit de toutes ces caractéristiques qui restreignent les échanges entre le sang et le cerveau, la BHE ne peut être absolue. Le transport des nutriments essentiels au bon fonctionnement du système nerveux central fait appel à des transports spécifiques
A l'inverse de l'endothélium des autres organes, l'endothélium des capillaires cérébraux exprime un récepteur aux lipoprotéines de basse densité (LDL). Nos résultats établissent un rôle nouveau de ce récepteur ; le transport des lipides à travers la BHE. Ce transport spécifique est régulé par le statut lipidique des astrocytes. Les premières étapes de ce transport ont été caractérisées et démontrent l'implication des cavéoles dans la transcytose des LDL. La mise en évidence de cette voie originale de transcytose, court-circuitant le compartiment lysosomal, nous a permis d'envisager l'utilisation de cette voie pour vectoriser des protéines incorporées dans des vecteurs synthétiques, vers le cerveau

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Culot, Maxime. "Modèles d'étude in vitro de la barrière hémato-encéphalique et leurs applications pharmacotoxicologiques." Artois, 2007. http://www.theses.fr/2007ARTO0406.

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Abstract:

La barrière hémato-encéphalique (BHE), localisée au niveau des capillaires cérébraux, contrôle les échanges entre le sang et le compartiment cérébral et assure ainsi le maintien de l'homéostasie du système nerveux central. De ce fait la BHE restreint fortement l'accès au cerveau des composants sanguins, y compris les agents thérapeutiques ou toxiques. La BHE est également impliquée dans de nombreuses pathologies comme les maladies neurodégénératives (maladie d'Alzheimer, sclérose en plaques, etc. . ), les accidents vasculaires cérébraux (AVC) et les traumatismes crâniens. L'étude des mécanismes cellulaires et moléculaires au niveau de la BHE, est impossible in vivo compte tenu de la complexité anatomique des capillaires cérébraux et de leur environnement nerveux. C'est pourquoi, depuis une vingtaine d'années, un certain nombre d'équipes se sont tournées vers la mise au point de modèles in vitro de BHE permettant d'étudier la pénétration cérébrale des composés chimiques et l'effet d'interventions thérapeutiques au niveau des capillaires cérébraux. Notre modèle in vitro de BHE, consistant en une coculture de cellules endothéliales de capillaires cérébraux et de cellules gliales, s'est révélé être un outil précieux pour l'étude du mécanisme d'action du NXY-059. L'arrêt de ce composé en phase III d'étude clinique pour le traitement de la phase aiguë des AVC, en dépit de ses effets bénéfiques démontrés dans de nombreux modèles expérimentaux d'ischémie cérébrale, interroge sur la nature des mécanismes à l'origine des effets du NXY-059 dans les modèles in vivo. Compte tenu de son passage limité à travers la BHE dans les conditions physiologiques, nous avons étudié la possibilité que le NXY-059 exerce des effets au niveau de la BHE. Nos résultats démontrent que les effets précliniques du NXY-059 pourraient être dus, au moins en partie, à sa capacité à préserver la fonctionnalité de l'endothélium cérébral au cours de l'ischémie cérébrale. La sélectivité de la BHE constitue un obstacle majeur au développement de composés à visée cérébrale. Les modèles in vitro de BHE peuvent être mis à profit pour évaluer leurs pénétrations cérébrales. Toutefois, les modèles actuellement disponibles ne disposent pas d'un débit suffisant pour évaluer efficacement le passage dans le compartiment cérébral du très grand nombre de composés, potentiellement intéressants, issus des programmes de recherches des industries pharmaceutiques. A partir de notre modèle initial de coculture, un nouveau modèle de BHE in vitro, adapté aux contraintes d'une utilisation à haut débit, a été développé. Ce nouveau modèle présente les caractéristiques de la BHE in vivo et constitue le support idéal des programmes de recherche des industries pharmaceutiques. Cette nouvelle procédure limite l'utilisation d'animaux et offre de nombreux avantages par rapport à notre modèle conventionnel notamment en terme de réduction des délais, des coûts et des besoins techniques inhérents à son utilisation. Dans le cadre du projet Acute-Tox, des travaux sont actuellement en cours afin de valider ce nouveau modèle pour l'évaluation de la toxicité aiguë des composés chimiques. Les études présentées ici, illustrent la complémentarité des deux modèles in vitro de BHE utilisés pour l'étude des mécanismes pathologiques affectant la BHE ou pour l'étude du passage des composés à travers l'endothélium cérébral
The blood-brain barrier (BBB), which possesses both physical and metabolic properties at the level of the cerebral capillaries, performs a neuroprotective function by tightly controlling access to the brain. Therefore, it also impedes access of proteins as well as pharmacological and potentially neurotoxic agents to cerebral tissues. Furthermore, the BBB is also implicated in several pathologies such as neurodegenerative disorders (e. G. Alzheimer´s and multiple sclerosis), stroke and traumatic brain injury. The anatonomical complexity of the BBB implies that cellular and molecular mechanisms would be difficult, or even impossible, to investigate in vivo. Consequently, since two decades, many laboratories have turned their intention in developing cell-based models of the BBB which enable to make predictions about brain uptake of compounds and to study the effect of therapeutic interventions at the level of the cerebral capillaries. The use of our in vitro model of the BBB, consisting of in a coculture of capillary endothelial and glial cells, has proved useful in elucidating the mechanism of action of NXY-059. The fact that this neuroprotective drug failed to achieve the expected efficacy in phase III clinical studies, despite considerable efforts in its development, put strong emphasis on the need for improvement of the understanding of the mechanisms responsible for its neuroprotective action in preclinical models. The limited permeability of NXY-059 across the BBB prompted an investigation on possible action related to the cerebral capillary endothelium. Our results demonstrate that the effects of NXY-059 observed in preclinical studies could at least partly be attributed to its ability to restore functionality of the brain endothelium in ischemia. In many cases, the intended use of in vitro BBB models in the drug discovery process is to predict whether investigational drugs are likely to achieve relevant CNS exposure to elicit the desired pharmacological effect. However, the screens that are currently available usually do not allow high enough throughput to efficiently evaluate the large number of compounds generated by pharmaceutical and chemical companies. Adapted from our coculture model, a new BBB in vitro model has been developed to fit with the increasing needs for BBB screening. All BBB features tested, attest to the reliability of this in vitro BBB model to support drug discovery or development programs of pharmaceuticals companies. This new procedure, which substantially limits the use of animals, offers advantages over conventional procedure including reduction of time, cost and technical needs. Within the framework of the Acute-Tox consortium, activities are ongoing to validate this high-throughput BBB cell model as a tool to assess potential toxicity problems related to the brain endothelium and associated cells. The data presented here demonstrate that in vitro models are of central importance in efforts to expand our knowledge of the BBB, and may contribute to the development of CNS therapeutics with enhanced activity and improved BBB permeability

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Boisdron-Celle, Michèle. "Préparation de microparticules de 5-FU implantables par stéréotaxie et évaluation thérapeutique chez le rat porteur d'un gliome malin." Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA114806.

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Chatelut, Etienne. "Etude pharmacocinétique clinique de la diffusion de médicaments anticancéreux à travers les membranes physiologiques : application à l'administration intrapéritonéale et à la diffusion dans le liquide céphalorachidien." Toulouse 3, 1991. http://www.theses.fr/1991TOU30001.

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Abstract:

Dans une premiere partie, la pharmacocinetique et la tolerance du teniposide administre par voie intraperitoneale ont ete etudiees au cours de deux essais de phase i: le premier essai, utilisant ce medicament en monochimiotherapie, a montre que la toxicite limitante est une myelosuppression (neutropenie); le deuxieme qui associe la cisplatine au teniposide a mis en evidence une interaction d'ordre pharmacodynamique entre ces deux medicaments anticancereux. Une etude pharmacocinetique du cisplatine administre par voie intraperitoneale a montre que la presence d'une maladie macroscopiquement visible au niveau du peritoine et la coadministration de thiosulfate de sodium par voie iv sont autant de facteurs qui influencent le decours des concentrations plasmatiques de platine ultrafiltrable. Dans une deuxieme partie, la pharmacocinetique du methotrexate et de son metabolite, le 7-hydroxy-methotrexate, a ete etudiee dans le liquide cephalorachidien apres administration intraveineuse de hautes doses chez des enfants atteints de tumeurs cerebrales. Enfin, deux modeles pharmacocinetiques mamillaires a trois compartiments sont proposes: ils permettent d'interpreter simultanement les donnees peritoneales ou cephalorachidiennes et plasmatiques

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Miller, Florence. "Mécanismes cellulaires et moléculaires de la transcytose dans un modèle de barrière hémato-encéphalique in vitro." Artois, 2005. http://www.theses.fr/2005ARTO0404.

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Abstract:

L'homéostasie cérébrale est maintenue par la barrière hémato-encéphalique (BHE). Les cellules endothéliales de capillaires cérébraux composant cette barrière présentent des caractéristiques structurales et métaboliques particulières limitant considérablement les échanges entre le sang et le cerveau. La présence de transporteurs au niveau de ces cellules permet l'apport de nutriments essentiels au fonctionnement cérébral. L'acquisition de ces propriétés est induite par l'environnement cérébral essentiellement composé de cellules gliales. Le modèle in vitro de BHE développé au laboratoire, consistant en une coculture de cellules endothéliales et de cellules gliales, mime la situation in vivo. Son utilisation a permis la découverte d'une voie de transcytose assurant le transport de molécules plasmatiques vers le parenchyme cérébral. Cette dernière est récepteurs-dépendante et la microscopie électronique a permis d'observer des structures cellulaires spécialisées comme les cavéoles et les cavéosomes. L'utilisation de techniques biochimiques (immuno-empreintes, inhibiteurs pharmacologiques) a montré que ce transport transcellulaire dépend de l'activation des protéines kinases p42-44 MAPK (Mitogen Activated Protein Kinases). Ces dernières sont elles-mêmes activées par la Protéine Kinase C et par Ras. Cette voie de signalisation régulant les processus de la transcytose semble avoir lieu dans les cavéoles comme l'indique les résultats d'immuno-précipitations. La meilleure compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires qui régulent la transcytose offre diverses perspectives thérapeutiques pour le traitement des maladies cérébrales
Cerebral homeostasis is regulated by the presence of the blood-brain barrier (BBB). This barrier is located in brain capillaries endothelial cells, which possess some morphological and enzymatic properties. Cerebral endothelium firmly reduces passages between blood and brain. Carrier-mediated transport expressed in endothelial cells takes part in nutrient contribution to the brain. BBB properties come from brain vicinity and especially from glial cells. Using a BBB in vitro model, that consists in a coculture of brain capillary endothelial cells and glial cells, an in vivo status can be mimicked. In this in vitro model, a transcytosis way, that ensures blood-borne molecule transport into the brain, has been discovered. This transcytosis occurs in a receptor-dependent manner and electronic microscopy enables to observe specialized cellular vesicles involvement such as caveolae and cavesomes. The use of biochemical engineering (Western Blot, pharmacological inhibitors) demonstrates that this process is governed by p42-44 MAPK, which are themselves regulated by Protein Kinase C and Ras. These signalling events involved in the regulation of transcytosis seem to take place in caveolae as indicated by immuno-precipitates results. A better understanding of the cellular and molecular mechanisms underlying transcytosis will allow many curative prospects for brain illnesses

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Mercier, Claire. "Expression cérébrale et régulation de quatre transporteurs ABC impliqués dans les mécanismes de multirésistance médicamenteuse, P-gp, Mrp1, Mrp5 et Mxr, chez les rongeurs : le modèle astrocytaire." Paris 5, 2003. http://www.theses.fr/2003PA05P634.

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Abstract:

Le cerveau est isolé du reste de l'organisme par des barrières cellulaires. Ces barrières, qui permettent le maintien de l'homéostasie cérébrale, expriment de nombreux transporteurs dont ceux de la superfamille des protéines ABC impliquées dans les phénotypes de multirésistance médicamenteuse. Nous avons étudié l'expression et la régulation de quatre transporteurs ABC (P-gp, Mrp1, Mrp5 et Mxr) dans le cerveau de rongeur. Par immunohistochimie, nous avons mis en évidence la P-gp, la Mrp1 et la Mrp5 sur différents types cellulaires cérébraux tels que les astrocytes. Dans les cultures primaires d'astrocytes de rat, nous avons mis en évidence une induction temps et concentration dépendants de la P-gp par la doxorubicine mais pas de la Mrp1 ni de la Mrp5. Par RT-PCR, nous avons mis en évidence un enrichissement des capillaires cérébraux en ARNm Abcg2 ainsi qu'une augmentation des ARNm Abcg2 chez les souris mdr1a(-/-)
Cellular barriers separate the brain from the rest of the body and preserve hydro-ionic balance and volume. These barriers express many transporters including ABC protein implicated in multidrug resistance. We have studied the expression and regulation of four ABC transporters (P-gp, Mrp1, Mrp5 and Mxr) in rodent brain. By immunohistochemistry, we showed the presence of P-gp, Mrp1 and Mrp5 on different cell types including astrocytes. In rat astrocyte primary cultures, we showed an up-regulation, time and concentration dependant, of P-gp by doxorubicine but not Mrp1 and Mrp5. By RT-PCR, we showed an Abcg2 mRNA enrichment of brain capillaries and an up-regulation of Abcg2 mRNA in mdr1a(-/-) mice

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Vautier, Sarah. "Etude de l'influence d'une pompe d'efflux, la P-glycoprotéine, sur le transport intracérébral des médicaments antiparkinsoniens : Application à l'aide de modèles in vitro et in vivo." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA114847.

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Abstract:

La bromocriptine est un médicament antiparkinsonien responsable de troubles de la vigilance dus à une plus forte pénétration cérébrale du médicament. La P-glycoprotéine (Pgp/ABCB 1) est une pompe d'efflux ATP-dépendante présente au niveau des organes qui assure la protection de l'organisme vis-àvis des xénobiotiques et freine le passage intracérébral des médicaments. Nous avons démontré que la bromocriptine est substrat de la Pgp, in vitro et chez la souris. D'autre part, la bromocriptine est capable d'inhiber son activité in vitro. Enfin, dans un modèle murin de neurodégénérescence dopaminergique la bromocriptine s'est accumulée au niveau cérébral. Ces résultats laissent présager des interactions médicamenteuses entre bromocriptine et d'autres médicaments substrats de la Pgp. De ce fait, la connaissance de la fonctionnalité de la Pgp chez le patient parkinsonien devient une donnée importante pour prévoir la neurobiodisponibilité et la neurotoxicité des médicaments substrats
Bromocriptine is an antiparkinsonian drug that leads to excessive daytime sleepiness, hallucination or confusion, due to brain accumulation. P-glycoprotein (Pgp/ ABCB 1) is an ATP binding cassette transporter involved in drug phannacokinetics and plays a role in detoxification against xenobiotics. At the blood brain barrier Pgp leads to extrusion of its substrates in cerebral blood flow. We show that bromocriptine is a Pgp substrate in vitro an in vivo in mice, and inhibitor in vitro. Ln a murine model of dopaminergic degeneration, bromocriptine bram transport is increased. Bromocriptme is a potential drug for medicinal interactions. Knowledge of Pgp functionality and/or expression could be useful to anticipate prescription of Pgp substrates and avoid neurotoxicity in treatment of Parkinson' s disease

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Bougoin, Sylvain. "Implication des plexus choroïdes dans les échanges des stéroïdes entre plasma sanguin et liquide cérébrospinal : recherche d'une modulation par la photopériode." Tours, 2007. http://www.theses.fr/2007TOUR4015.

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Abstract:

Les études précédentes chez la brebis ont montré un effet de la photopériode sur l’efflux de progestérone (P4) et d’oestradiol (E2) entre le sang et le liquide céphalorachidien (LCR). Dans ce travail, nous évaluons la présence de la P-glycoprotéine (Pgp) et sa participation dans l’efflux de P4 et de E2 par les plexus choroïdes (PC) chez la brebis. En perfusant les PC, nous montrons un efflux de P4 significativement inférieur en jours longs par rapport aux jours courts. Par la cytométrie en flux, nous démontrons la présence de Pgp dans les cellules épithéliales des PC. Par la culture primaire de cellules de PC, nous montrons un transport significatif de P4 et d' E2, du pôle apical vers le pôle basolatéral de la culture. Cependant, des inhibiteurs de Pgp n’ont pas modifié la perméabilité à l ’E2 et à la P4, contrairement à la cyclodextrine. Nous concluons à un transport actif de P4 et E2 indépendant de la Pgp
Previous studies in the female sheep have shown a photoperiodically different passage of progesterone (P4) and estradiol (E2) from the blood to the cerebrospinal fluid (CSF). In the present studies, we assessed the presence of P-glycoprotein (Pgp) and its involvement in this efflux transport of P4 and E2 in the choroid plexuses (CP) in female sheep. Using perfusion of CP, we showed a significant lower efflux of P4 during long days than short days. With flow cytometry, we demonstrated the presence of Pgp in the epithelial cell from the choroid plexuses (CPEC). Using primary culture of the CPEC, we showed a significant transport of P4 and E2 from the apical to the basolateral side culture. However, Pgp inhibitors, did not modify the transport of P4 and E2 in the culture while this transport were suppressed by cyclodextrine. We concluded that E2 and P4 were actively transported but by a mechanism independent of Pgp

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Bernoud-Hubac, Nathalie. "Etude, sur un modèle in vitro de la barrière hémato-encéphalique, de la biosynthèse des acides gras polyinsaturés essentiels et du passage de l'acide docoahéxaénoïque estérifié ou non dans une lysophosphatidylcholine." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0099.

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Abstract:

Le cerveau contient des proportions élevées d'acides gras polyinsaturés (AGPI) tels que les acides arachidonique (20:4n-6) et docosahexaénoïque (22:6n-3). Les mécanismes responsables de cette accumulation sélective sont encore inconnus. Le premier objectif de ce travail a été d'étudier, en utilisant un modèle in vitro de la barrière hémato-encéphalique (BHE), les rôles respectifs des cellules endothéliales de capillaires cérébraux et des astrocytes dans la biosynthèse des 20:4n-6 et 22:6n-3 à partir de leurs précurseurs respectifs, les acide linoléique (18 :2n-6) et linolénique (18: 3n-3). Les cellules endothéliales sont cultivées sur un filtre, lequel est placé sur le milieu d'une boîte de Petri contenant ou non une culture stabilisée d’astrocytes. Les cellules endothéliales cultivées sans astrocytes convertissent faiblement les 18:2rt-6 et 18:3n-3 en 20:4n-6 et 22:6n-3. En présence d’astrocytes, leur contenu en AGPI augmente de manière drastique. Nous montrons que le 18:2n-6 et le 18 :3n-3 traversant la monocouche endothéliale sont captés et convertis en AGPI par les astrocytes, ces AGPI sont ensuite sécrétés sous forme non estérifiée et estérifiée dans des phosphatidylcholines et des lysophosphatidylcholines (lysoPC), puis captés par les cellules endothéliales. Ces résultats suggèrent donc un rôle essentiel des astrocytes dans l'apport des AGPI à la barrière elle-même et au cerveau. Par ailleurs, le cerveau pouvant aussi capter les AGPI à partir de la circulation, le second objectif a consisté à analyser le passage du 22:6n-3 marqué non estérifié ou estérifié dans une lysoPC, liés à l'albumine, à travers le modèle in vitro de la BHE. Nous montrons un passage préférentiel à travers la monocouche endothéliale et une captation préférentielle par les astrocytes de la 22:6-lysoPC comparativement au 22:6n-3 non estérifié. Une telle préférence n'est pas observée avec l'endothé1ium aortique. Nos résultats montrent enfin que ce passage préférentiel implique la présence dans le milieu astrocytaire de transporteurs spécifiques, notamment des lipoprotéines à apolipoprotéine E principalement sécrétées par les astrocytes
The brain contains high proportions of polyunsaturated fatty acids such as arachidonic acid (20:4n-6) and docosahexaenoic (22:6n-3) acids. The mechanisms responsible for this selective accumulation are still unknown. The first objective of this work was to determine the respective roles of endothelial cells from brain capillaries and astrocytes in the conversion of circulating linoleic (18:2n-6) and linolenic (18:3n-3) acids into 20:4n-6 and 22:6n-3, respectively, by using an in vitro model of the blood-brain barrier (BBB). Endothelial cells cultured on an insert were set above the medium of a Petri dish containing or not a stabilized culture of astrocytes. Endothelial cells cultured alone weakly converted the precursor fatty acids into 20:4n-6 and 22:6n-3. When endothelial cells were co cultured with astrocytes, their content of polyunsaturated fatty acids increased dramatically. This effect was associated with the uptake of polyunsaturated fatty acids from the lower medium (astrocyte medium). These fatty acids were released by astrocytes after they were synthesized from the precursor fatty acids that passed through the endothelial cell monolayer into the lower medium. Polyunsaturated fatty acids were released by astrocytes as unesterified fatty acids and as phosphatidylcholine and lysophosphatidylcholine (lysaPC). These results suggest that astrocytes could play a role in the delivery of essential polyunsaturated fatty acids to the barrier itself and to the brain. The brain can also take up AGPI from the circulation. The second objective was to study the passage of either labeled unesterified 22:6n-3 or 22:6n-3 esterified in a lysoPC, bound to albumin, through the in vitro BBB. We show that "22:6-lysoPC is preferentially transferred through the endothelial cell monolayer and taken up by astrocytes over the unesrerified 22:6n-3. This preferential passage was not observed in aortic endothelium. Finally, our results show that this preferential passage involve the presence of specific carriers in the astrocyte medium, particularly lipoprotein containing apolipoprotein E and principally secreted by astrocytes

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Roger, Christine. "Intoxication cérébrale par la bilirubine chez le rat immature : effets sur le métabolisme énergétique et la perméabilité régionale." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10461.

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André, Pascal. "Caractérisations fonctionnelle et moléculaire de transporteurs impliqués dans les échanges de cations organiques au niveau des barrières hémato-encéphalique et hémato-oculaire chez la souris." Paris 5, 2010. http://www.theses.fr/2010PA05P609.

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Abstract:

Les échanges moléculaires localisés au niveau de la barrière hémato-encéphalique (BHE) et au niveau des capillaires rétiniens et de l’épithélium pigmentaire formant respectivement les barrières hémato-rétiniennes interne et externe (BHR), dont l’association est assimilée aux barrières hémato-oculaires, sont régulés par la présence de transporteurs facilitant l’entrée et/ou la sortie du parenchyme cérébral ou rétinien. Nos recherches ont porté, in vivo chez la souris, sur l'identification de transporteurs de cations organiques présents au niveau de ces interfaces à l’aide de la technique de perfusion carotidienne in situ, de la technique de PCR en temps réel et de la technique d’immunofluorescence sur tissu fixé. Nous nous sommes intéressés à l’antiport proton/cations organiques « d’amine tertiaire » ou dit « de la clonidine » et de la famille de transporteurs de cations organiques (Oct). Nous avons démontré l’expression fonctionnelle au niveau des interfaces cérébrale et oculaire du transporteur de « haute capacité, faible affinité » de la clonidine dont l’identité moléculaire est inconnue. Sa caractérisation fonctionnelle a été accomplie indiquant l’absence de couplage directe avec les ions sodium, potassium et chlorure mais l’influence de protons permettant un fonctionnement de type antiport. L’identification d’autres substrats notamment de type opiacés et de la nicotine a pu être réalisée. En revanche, les transporteurs Oct1, 2 et 3 n’ont pu être mis en évidence au niveau de la BHE alors que les expressions du transporteur Oct2, et également d’un transporteur de monoamines de type Net, ont pu être objectivées fonctionnellement au niveau des BHR
The molecular exchanges located at the blood-brain barrier (BBB) constituted of the endothelia of brain capillaries and at the retinal capillaries and at the retinal pigmentary epithelium forming respectively the inner and outer blood-retinal barriers (BRB), which could be assimilated to the blood ocular barriers, are regulated by the presence of transporters which facilitate influx in and/or efflux from brain or retinal parenchyma. Our research dealt with the identification, in vivo, in mice, of organic cation transporters present at these interfaces and responsible in particular for the psychotropic permeation, using the in situ carotid perfusion method, the real-time PCR technique and the immunofluorescence technique in fixed tissues. We were interested in the cationic/proton antiporter “of tertiary amine” or said to be transporter “of clonidine” and in the organic cation transporter (Oct) family. We demonstrated the expression at the brain and ocular interfaces of the “high-capacity, low-affinity” transporter said to be “of clonidine”, not yet molecularly identified. Its functional characterization was accomplished, showing the lack of direct coupling with sodium, potassium and chloride but the proton influence allowing an antiporter functioning. The identification of other substrates notably opiate-type drugs and nicotine could be achieved. However, the expression of Oct1, 2 and 3 could not be shown at the BBB whereas an expression of the Oct2 transporter could be functionally established at the BRB; moreover, at the BRB, the expression of the monoamine Net-like transporter could be functionally characterized

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Join-Lambert, Olivier. "Physiopathologie de la listériose neuro-méningée : rôle du système des phagocytes mononucléés." Paris 5, 2007. http://www.theses.fr/2007PA05D013.

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Abstract:

Listeria monocytogenes est une bactérie intracellulaire facultative qui est capable de survivre au sein des phagocytes mononucléés et est responsable de méningo-encéphalites. En utilisant un modèle murin de listériose, nous avons démontré que la moelle osseuse est un réservoir méconnu de cellules myélomonocytaires infectées de phénotype CD31pos-Ly-6Cpos-CD11bpos-Ly-6Glow qui peuvent favoriser le franchissement de la barrière hématoencéphalique par L. Monocytogenes lors de leur relargage dans la circulation sanguine. Malgré le fait que les monocytes infectés ont pour phénotype celui des monocytes inflammatoires qui dépendent du CCR2 pour émigrer de la moelle osseuse et être recrutés dans les organes, les souris invalidées pour le gène codant pour le CCR2 développent également une listériose neuroméningée et il existe un recrutement de monocytes inflammatoires au niveau cérébral, suggérant que d'autres mécanismes gouvernent l'homéostasie des monocytes inflammatoires
Listeria monocytogenes is a facultative intracellular pathogen that is able to survive and grow within mononucleated phagocytes and induces meningoencephalitis. In a murine model of listeriosis, we demonstrate that bone marrow is a previously unrecognized reservoir of L. Monocytogenes-infected myeloid CD31pos-Ly-6Cpos-CD11bpos-Ly-6Glow cells during listeriosis that can play a crucial role in the pathophysiology of meningoencephalitis by releasing infected cells into the circulation that ultimately invade the central nervous system. Despite the phenotype of infected blood monocytes was consistent with that of inflammatory monocytes, both wild-type and CCR2 knock-out mice developed CNS infection and migration of Ly-6Chigh monocytes was CCR2-independent, suggesting that other overlapping recruitment mechanisms may facilitate the crossing of the blood brain barrier by infected monocytes

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Dirson, Grégoire. "Passage cérébral de l'efavirenz : intéractions avec les protéines d'efflux ATP dépendantes et influence de la protéine gp120 du VIH." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA114807.

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Abstract:

La faible distribution cérébrale des antirétroviraux (ARVs), due aux propriétés restrictives de la barrière hémato-encéphalique, pourrait être une lacune majeure des traitements du SIDA. Nous avons donc montré chez le rat et la souris que l’accumulation cérébrale de l’éfavirenz (EFV) est supérieure à celle précédemment décrite pour les autres ARVs. De plus, nous avons déterminé que la capture cérébrale de l’EFV chez le rat et la souris n’est pas affectée par les transporteurs ABCB1, ABCG2, ABCC2 et 4 (protéines responsables de l’efflux endothélial de nombreux composés). En étudiant l’effet à court et long terme de l’EFV sur ces protéines, il est ressorti que seule ABCG2 est modulée par l’EFV (induction fonctionnelle à long terme) chez le rat, sans affecter la capture cérébrale de la zidovudine (ARV substrat d’ABCG2). Dans un dernier temps, nous avons observé l’absence de modification de l’accumulation cérébrale de l’EFV dans un modèle d’encéphalite à VIH chez le rat
The poor brain distribution of antiretrovirals (ARVs), owing to the restrictive properties of the blood-brain barrier, may be a major problem of AIDS treatments. Therefore, we have shown in rats and mice that the brain uptake of efavirenz (EFV) is higher than that previously described for the other ARVs. Moreover, we have determined that the brain uptake of EFV in rats and mice is not affected by transporters such as ABCB1, ABCG2, ABCC2 and 4 (proteins responsible for endothelial efflux of numerous compounds). Studying the short- and long-term effect of EFV on these proteins, it has been concluded that ABCG2 was the only one to be modulated by EFV (long-term functional induction) in rats, without altering the brain uptake of zidovudine (ABCG2-transported ARV). In a last point, we have observed no change in the brain accumulation of EFV in a rat model of brain HIV encephalitis

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Shawahna, Ramzi. "Expression génomique et protéomique quantitative des transporteurs et des enzymes du métabolisme au niveau de la barrière hémato-encéphalique humaine." Paris 5, 2011. http://www.theses.fr/2011PA05P622.

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Abstract:

Le passage des médicaments dans le cerveau est un processus qui implique souvent des transporteurs éventuellement couplés avec des enzymes du métabolisme. Au niveau de la barrière hémato-encéphalique (BHE), ces transporteurs et enzymes contribuent à modifier la pharmacocinétique cérébrale des médicaments. Leurs activités sont souvent corrélées a leur niveau d’expression protéique. Dans la première étude, nous avons réalisé une quantification relativement exhaustive de l’expression génomique et protéomique de 71 transporteurs SLC et OST, 34 transporteurs ABC, et 51 enzymes des les phases I et II dans des microvaisseaux cérébraux humain fraîchement isolées. Notre étude a montré que les transporteurs du glucose et des acides aminés sont les principaux transporteurs exprimés. La protéine ABCG2/BCRP était 1,6 fois plus exprimée que l’ABCB1/MDR1. Les CYP1B1 et CYP2U1 étaient quantifiables au niveau génomique et protéomique. Les GSTs sont fortement exprimées, dans les microvaisseaux cérébraux alors que les UGTs n’ont pu être détectées. Dans la seconde étude, nous avons quantifié l'expression relative des gènes marqueurs de type cellulaire, les transporteurs SLC et ABC, les enzymes de la phase I et la phase II et certains facteurs de transcription dans un modèle in vitro optimisé de la BHE humaine : la lignée hCMEC/D3. Les cellules hCMEC/D3 sont moins fenêstrées par rapport aux cellules non-cérébrales (HUVEC) : en effet, PLVAP, marqueur de la fenestration, est 70,7 fois moins exprimé dans la lignée hCMEC/D3. Comme les microvaisseaux cérébraux humains, les cellules hCMEC/D3 expriment fortement les transporteurs du glucose et des acides aminés. Le traitement avec le chlorure de lithium (LiCl), agoniste de signalisation Wnt/β-caténine, enrichit l'expression de l’ABCG2/BCRP et l’ABCC5/MRP5 et du CYP1A1 de 5,6 fois, 2,5 fois et 9,1 fois, respectivement. Tout comme les microvaisseaux cérébraux, les cellules hCMEC/D3 expriment fortement les GSTs et le facteur de transcription AhR
Drug entry and distribution into the brain is a delicate process as modulated by the interaction between the drug molecule with influx and/or efflux drug transporters as well as metabolizing enzymes at the blood-brain barrier (BBB). The transport and metabolic activities of transporters and enzymes are often correlated with their protein amounts. In the first study, we are reporting a relatively exhaustive quantitative gene expression and absolute protein quantification of 71 solute carrier (SLC) and organic solute (OST) transporters, 34 ATP-binding cassette (ABC) transporters, and 51 phase I and phase II metabolizing enzymes in freshly isolated human brain microvessels. Our study showed that glucose and amino acid transporters were the main uptake transporters expressed. Interestingly, our study showed that ABCG2/BCRP protein was 1. 6-fold more than ABCB1/MDR1. CYP1B1 and CYP2U1 were quantifiable at both gene and protein levels. Interestingly, microvessels highly expressed GSTs, whereas, UGTs were completely absent. In the second study, we quantitatively investigated the gene expression of cell type markers, SLC and ABC transporters, phase I and phase II metabolizing enzymes and some transcriptional factors in an optimized in vitro human BBB model (hCMEC/D3). The hCMEC/D3 cells were less fenestrated as compared to non-cerebral (HUVEC) cells as shown by PLVAP which was less expressed by 70. 7-fold in hCMEC/D3 cells. In accordance with human brain microvessels, hCMEC/D3 expressed glucose and amino acids transporters. Treatment with the Wnt/β-catenin agonist, lithium chloride (LiCl), enriched the gene expression of ABCG2/BCRP and ABCC5/MRP5 and CYP1A1 by 5. 6-fold, 2. 5-fold and 9. 1-fold, respectively. Similar to microvessels hCMEC/D3 cells highly expressed GSTs and the transcriptional factor AhR

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Mouren, Patrice. "La des-tyrosyl gamma endorphine : effets neuroendocriniens (mélatonine, catécholamines, axe corticotrope) et passage à travers la barrière hémato-encéphalique des endorphines de la série gamma après injection périphérique, chez le rat." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO1T024.

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Lopez-Atalaya, Martinez José Pascual. "Interaction entre l'activateur tissulaire du plasminogène et le système glutamatergique dans le système nerveux central : implication dans la mort d'origine excitotoxique." Caen, 2006. http://www.theses.fr/2006CAEN2004.

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Abstract:

L’injection intraveineuse de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) est le seul traitement de l’ischémie cérébrale efficace chez l’homme. Cependant, le tPA présente certaines limites importantes, comme une fenêtre thérapeutique étroite, un risque hémorragique et un bas taux d’efficacité de recanalisation. De plus, des données provenant de modèles animaux montrent des propriétés pro-excitotoxiques associées au tPA. Nous avons préalablement montré que le tPA est capable de potentialiser la mort neuronale excitotoxique, en clivant la partie amino-terminale de la sous-unité NR1 du récepteur NMDA. L’un des principaux objectifs de cette thèse est, par une approche pluridisciplinaire, de décrire le mécanisme moléculaire de cette interaction. La barrière hémato-encéphalique (BHE) est formée par l’endothélium microvasculaire qui, avec les astrocytes, péricytes, neurones et la matrice extracellulaire, constituent l’unité neurovasculaire, essentielle pour le bon fonctionnement du système nerveux central. Nous avons voulu déterminer si le tPA et son homologue le DSPA, pouvaient atteindre le parenchyme cérébral lorsqu’ils sont injectés par voie intraveineuse dans un modèle de mort excitotoxique in vivo. Nous avons montré que le tPA et le DSPA passent la BHE intacte par un mécanisme commun impliquant le récepteur LRP. Mais une fois dans le parenchyme, alors que le tPA exacerbe la lésion induite par le NMDA, le DSPA reste inoffensif. Nous apportons donc des voies possibles pour améliorer l’efficacité de la thrombolyse : prévenir l’arrivée de tPA au sein du parenchyme cérébral ou proposer un nouvel agent thérapeutique moins nocif.

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Gervaise, Cédric. "Nanovecteurs à base de cyclodextrines amphiphiles." Amiens, 2012. http://www.theses.fr/2012AMIE0100.

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Abstract:

Afin d’augmenter l’efficacité de la délivrance de médicaments à travers les membranes biologiques, des formulations de principes actifs pour la vectorisation peuvent être mises au point. La Barrière Hémato-Encéphalique (BHE) est une barrière biologique particulièrement efficace qui protège le cerveau mais empêche également l’acheminement de nombreux médicaments pour le traitement de tumeurs ou de la maladie d’Alzheimer, par exemple. Des nanovecteurs à base de cyclodextrines amphiphiles ont été envisagés pour franchir la BHE sans cytotoxicité et pour aider au passage de principes actifs. Pour cela, deux nouvelles familles de cyclodextrines amphiphiles ont été synthétisées : les Glycérolipidyl-Cyclodextrines, par voie chimio-enzymatique, et les Lipophosphoramidyl-Cyclodextrines, par une voie impliquant la réaction d’Atherton-Todd. Ces deux familles présentent des composés possédant des propriétés tensio-actives intéressantes. Après sélection d’un de ces dérivés, des nanovecteurs ont été préparés. Leur formation et leur propriété d’encapsulation dans différents milieux aqueux ont été montrées. Des premières études de passage ont alors été réalisées sur un modèle de BHE in vitro. Une amélioration du passage de dérivés de scopolamine encapsulés a bien été observée sans cytotoxicité
To improve drugs delivery through biological membranes, the preparation of nanovectors with drug inside can be developed. The Blood Brain Barrier (BBB) is an efficient biological barrier which protects the brain but it prevents many drugs from passing into the brain reducing efficacy of the treatment of tumors or Alzheimer’s disease for example. Nanovectors based on amphiphilic cyclodextrins have been planned to cross the BBB without toxicity. Two new amphiphilic cyclodextrins families have been synthesized: Glycerolipidyl-Cyclodextrins by chemo-enzymatic way and Lipophosphoramidyl-Cyclodextrins, using the Atherton-Todd reaction. Tensioactive properties of compounds of these two families were interesting. A compound has been chosen to form nanoparticles in different aqueous solutions which were able to encapsulate drugs First results on in vitro BBB model have shown improvement of drug quantity which crossed the BBB when drug was encapsulated

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Milane, Aline. "Impact des pompes d'efflux (abcb1 et abcg2) de la barrière hémato-encéphalique sur le passage cérébral du riluzole et de la minocycline : application à la sclérose latérale amyotrophique." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA114801.

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Abstract:

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative fatale. Le seul traitement ayant reçu l'AMM est le riluzole (RLZ). La minocycline (MNC) a montré être neuroprotectrice dans un modèle murin de SLA. L'objectif de ce travail a été d'explorer le passage cérébral du RLZ et de la MNC et plus particulièrement les mécanismes d'efflux médiés par les transporteurs ABC: la P-gp et la BCRP. Nous avons aussi exploré l'intéraction médicamenteuse entre RLZ et MNC. Nos essais ont montré que le RLZ et la MNC sont transportés par la P-gp et que le RLZ est aussi transporté par la BCRP. La MNC est inhibitrice de la P-gp et potentialise ainsi le passage intracérébral du RLZ qui lui a montré pouvoir induire la BCRP. Sur un modèle murin de SLA, l'expression cérébrale de la P-gp est induite et les concentrations cérébrales en RLZ sont plus faibles. Ces études devraient, être intégrées en préclinique, quand une association médicamenteuse est envisagée
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative fatal disease. Riluzole (RLZ) is the only approved drug used in ALS treatment. Minocycline (MNC) showed to be neuroprotective in a murine model of ALS. The objectif of our work was to study the cerebral transport of RLZ and MNC, emphasizing on the role played by P-gp and BCRP in this transport. We also studied the interaction between RLZ and MNC. We showed that both RLZ and MNC are substrates of P-gp and that RLZ is a substrate for BCRP. MNC inhibits P-gp and increases RLZ brain concentrations, while RLZ induces BCRP. In a murine model of ALS, P-gp was induced and RLZ brain concentrations decreased. These studies should be taken into consideration in preclinical studies, especially one two or more drugs are combined

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Drapeau, Annie. "Effet d'un traitement au témozolomide par infusion intra-artérielle avec ou sans ouverture osmotique de la barrière hémato-encéphalique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11311.

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Abstract:

Le glioblastome (GBM) est la tumeur cérébrale primaire la plus fréquente et agressive chez l’adulte. Son traitement, une exérèse chirurgicale maximale suivi d’un traitement adjuvant (radiothérapie et témozolomide [TMZ]), n’offre qu’un bénéfice modeste de survie médiane (14.6 mois vs. 12.1 mois pour radiothérapie post-chirurgie seule) (STUPP et al., 2005). Le TMZ demeure l’agent de choix pour le traitement du GBM. Malgré sa biodisponibilité approchant 100% suivant son administration per os (PO) (Diez et al., 2009), sa pénétration dans le liquide céphalorachidien n’est que de 20% (Ostermann et al., 2004). Ainsi, il se peut que les limites thérapeutiques du TMZ soient reliées aux barrières hémato-encéphalique (BHE) et hémato-tumorale (BHT). Plusieurs stratégies alternatives tentent de contourner ces barrières comme l’administration intra-artérielle (IA) avec une ouverture osmotique de la BHE (OBHE). Cette technique permet une plus grande distribution d’agent thérapeutique au système nerveux central (SNC). L’utilisation de cette stratégie avec le témozolomide n’a jamais été étudiée à ce jour. Nous avons émis l’hypothèse que son utilisation permettra d’augmenter la concentration de TMZ dans le SNC et que, lorsque combiné avec la radiothérapie, permettra de rehausser son activité anti-tumorale. Les objectifs du projet sont : (1) l’évaluation de la sensibilité des cellules F98 au TMZ in vitro; (2) la caractérisation de la neuropharmacocinétique du TMZ in vivo, selon différents modes d’administration; et (3) l’évaluation de l’effet anti-tumoral du TMZ in vivo, selon différents modes d’administration. Les expérimentations in vivo ont été exécutées dans le modèle syngénique Fischer-F98, porteur de tumeur gliale. L’expérimentation in vitro a démontré une résistance importante des cellules F98 au TMZ. La méthodologie développée a permis de démontrer que l’infusion IA avec et sans OBHE augmente la concentration maximale et l’aire sous la courbe du TMZ dans la tumeur cérébrale et dans le parenchyme cérébral ipsilatéral du rat Fischer-F98. Par contre, aucun bénéfice de survie n’a été observé en utilisant ces stratégies alternatives. Au contraire, l’acheminement augmenté du TMZ au SNC semble toxique. Un bénéfice de survie a été mesuré suite à l’ajout d’un traitement de radiothérapie, mais de façon indépendante au mode de livraison de TMZ ou de solution saline normale (groupe contrôle). Enfin, nos résultats témoignent de l’impact du mode d’acheminement sur la distribution d’un agent thérapeutique au SNC. En détournant la BHE, l’utilisation judicieuse d’approches alternatives combinée à un agent thérapeutique approprié a un grand potentiel clinique dans le traitement des GBM.
Abstract : Glioblastoma (GBM) is the most frequent and aggressive primary brain tumor in adults. Its’ standard treatment, maximal surgical resection followed by an adjuvant treatment (radiotherapy and temozolomide [TMZ]) offers only a modest median survival benefit of 14.6 months (vs. 12.1 months with post-surgery radiotherapy alone) (Stupp et al., 2005). TMZ remains the therapeutic agent of choice for the treatment of GBM. Despite its bioavailability approaching 100% after a per os administration (Diez et al., 2009), its cerebrospinal fluid penetration is only of 20% (Ostermann et al., 2004). Thus, TMZ’s therapeutic limitations could be due to the blood-brain barrier (BBB) and blood-tumor barrier (BTB). Alternative routes of drug delivery attempt to bypass these barriers. For example, intra-arterial (IA) administration with an osmotic blood-brain barrier disruption (OBBBD) allows greater drug distribution to the central nervous system (CNS). Its use with TMZ, with or without radiotherapy, has never been studied. We hypothesized that it will increase TMZ concentration in the CNS and that, when combined to radiotherapy, it will intensify its anti-neoplastic activity. The project was divided in three parts: (1) the evaluation of F98 cells’ in vitro sensitivity to TMZ; (2) the in vivo caracterization of TMZ’s neuropharmacokinetics, following different routes of administration; and (3) the in vivo evaluation of TMZ’s anti-tumoral effect, following different routes of administration. The syngenic glioma Fischer-F98 model was used in all in vivo experiments. Our results showed the F98 cells to be resistant to TMZ in vitro. The methodology developed showed that an IA infusion with and without OBBBD increased TMZ’s peak concentration and area under the curve in the brain tumor and ipsilateral brain parenchyma in the Fischer-F98 rat. All the while limiting systemic exposure. However, no survival benefit was observed with the use of these alternative strategies. More so, TMZ’s enhanced delivery to the CNS seemed toxic. A survival benefit was measured following the addition of radiotherapy. This was independent of the route of delivery of TMZ or normal saline. In summary, our results provide evidence that the method of TMZ administration does impact its CNS delivery. By bypassing the BBB, the judicious use of local delivery approaches combined with the appropriate therapeutic agent can have a great clinical potential in the treatment of glioblastomas.

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Dauchy, Sandrine. "Expression, localisation et régulation des transporteurs ABC et des cytochromes P450 au niveau de la barrière hémato-encéphalique humaine." Paris 5, 2008. http://www.theses.fr/2008PA05P652.

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Abstract:

Le passage cérébral d’un composé peut être freiné par les transporteurs ABC et les enzymes exprimés au niveau des cellules endothéliales des capillaires cérébraux. L’expression relative des transporteurs ABC au niveau de la barrière hémato-encéphalique(BHE) humaine est inconnue tout comme celle des cytochromes P450(CYP). Nous avons établi un profil d’expression des gènes codant pour des transporteurs ABC, des CYPs et certains facteurs de transcription au niveau de microvaisseaux cérébraux humains issus de neurochirurgie. Les gènes codant pour la BCRP, le CYP1B1 et AhR sont majoritairement exprimés. Nous avons aussi participé à la caractérisation de la lignée hCMEC/D3. Nous avons mis en évidence l’existence d’une voie de régulation faisant intervenir AhR et impliquée dans la régulation de l’expression des gènes CYP1A1 et CYP1B1. Enfin nous avons établit une cartographie de l’expression des gènes codant pour les transporteurs ABC dans différentes régions cérébrales humaines
The brain uptake of a drug can be reduced by ABC transporters and enzymes expressed in endothelial cells of brain microvessels. Relative expression of ABC transporters and cytochromes P450 (CYP) has never been investigated at the adult human BBB. We have established the expression patterns of the gene encoding some ABC transporters, CYPs and transcription factors using isolated human brain microvessels from neurosurgery. The genes encoding BCRP, CYP1B1 and the transcription factor AhR are mainly expressed. We investigated the expression of the same genes in the hCMEC/D3 cell line, an in vitro model of the human BBB. We shown that the AhR-mediated regulatory pathway is involved in the induction of CYP1A1 and CYP1B1 genes expression in this cell line. Finally, in a third study, we investigated the transcript expression profile of several ABC transporters in different areas of the adult normal brain

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Brillault, Julien. "Étude des modifications cellulaires et moléculaires de la barrière hémato-encéphalique "in vitro" soumise à une ischémie." Artois, 2003. http://www.theses.fr/2003ARTO0406.

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Abstract:

L'ischémie cérébrale s'accompagne de la formation d'un œdème qui est la conséquence d'une ouverture de la de la barrière hémato-encéphalique (BHE). Nos travaux portent sur un modèle de BHE in vitro consistant en une coculture de cellules endothéliales et de cellules gliales. En ischémie, une augmentation précoce de perméabilité transcellulaire non spécifique est observée, ainsi que la présence d'une intercommunication entre les cellules gliales et les cellules endothéliales, responsable de l'ouverture de la BHE. L'un des facteurs impliqués en ischémie est le VEGF : l'ischémie régule sa transcription dans les cellules gliales ainsi que son récepteur Flt-1 par les cellules endothéliales. Flt-1 est polarisé au niveau de la membrane abluminale des cellules endothéliales et sa présence est limitée à une fenêtre de quelques heures après le début de l'ischémie. Ces résultats suggèrent la possibilité de plusieurs phases d'ouverture de la BHE
Brain ischemia is followed by the occurrence of an edema which is a consequence of the opening of the blood-brain barrier (BBB). By means of an in vitro model of the BBB, which consists of a coculture of brain capillary endothelial cells with glial cells, we showed a non specific and transcellular permeability increase in ischemia and the intercommunication between the glial cells and endothelial cells, responsible of the BBB opening. One of the ischemia induced factors is the VEGF : its mRNA is up-regulated in glial cells by ischemia. Its receptor Flt-1 mRNA is up-regulated in the ECs during ischemia. Flt-1 is polarized at the abluminal membrane of the ECs and its presence is limited to few hours after the onset of ischemia. These results suggest several opening phases of the BBB in ischemia

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Bihorel, Sébastien. "Distribution cérébrale du mésylate d'imatinib (glivec®) : impact des protéines de transport d'efflux et de leur modulation par des inhibiteurs sélectifs." Paris 5, 2006. http://www.theses.fr/2006PA05P613.

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Abstract:

L'imatinib est un anticancéreux potentiellement actif contre les tumeurs gliales cérébrales, via l'inhibition du PDGFR. Chez l'homme, ce potentiel est toutefois contrebalancé par une faible distribution cérébrale. Notre travail montre grâce à l'utilisation d'animaux déficients en P-glycoprotéine ou en Bcrp1 que ces deux protéines d'efflux limitent le passage de l'imatinib au travers la barrière hémato-encéphalique. Il montre de plus que des inhibiteurs de transporteurs d'efflux (valspodar, zosuquidar ou élacridar) peuvent accroître la distribution cérébrale de l'imatinib. Ce travail indique aussi que l'efficacité clinique de l'association imatinib-hydroxyurée contre les glioblastomes ne semble pas due à l'influence croisée de ces deux médicaments sur leur pénétration cérébrale respective. Enfin il montre que l'entrée de l'imatinib et de son métabolite actif, le CGP74588, dans des cellules gliales tumorales C6 de rat peut être modulée grâce à des inhibiteurs de transporteurs d'efflux
Imatinib is an antitumor drug that could be active against brain glial tumors, via the inhibition of PDGFR. This potential is however offset by its poor brain distribution in human. The present work shows using P-glycoprotein (P-gp) or Bcrp1 deficient mice, that these two efflux proteins limit the penetration of imatinib across the blood-brain barrier. It also demonstrates that the use of efflux transporter inhibitors (valspodar, zosuquidar or elacridar) can enhance the brain distribution of imatinib. This work also shows that the therapeutic benefit of the combination of imatinib and hydroxyurea given in patients with glioblastoma was probably not related to a cross-influence of these drugs on their respective brain penetration. Finally, it shows that the uptake of imatinib and its active metabolite, CGP74588, in a rat glial tumor cell line can be modulated with specific efflux transporters inhibitors

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Yousif, Salah. "Optimisation de modèles in vitro et in vivo de la barrière hémato-encéphalique : application à l'étude des effets de la morphine sur l'expression cérébrale de la P-glycoprotéine." Paris 5, 2008. http://www.theses.fr/2008PA05P614.

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Abstract:

La barrière hémato-encéphalique (BHE) limite ou favorise le passage cérébral de certaines molécules pharmacologiquement actives ou toxiques. De nombreuses méthodes ont été développées au cours de ces dernières années dans l’espoir d’une meilleure compréhension de la BHE en générale, et de ses systèmes de transport en particulier. Ce travail a dans un premier temps été méthodologique avec l’optimisation d’un protocole d’isolement de vaisseaux cérébraux afin d’obtenir des vaisseaux d’une homogénéité et d’une pureté des plus optimales. La qualité du rendement d’isolement des microvaisseaux cérébraux a été comparée à celle obtenue par d’autres méthodes publiées par d’autres équipes. Dans un deuxième temps, nous avons utilisé cette méthode optimisée afin d’étudier l’expression de plusieurs transporteurs (Superfamille ABC, SLC) ainsi que celle d’autres protéines de la BHE (jonctions serrées, récepteurs). Parallèlement, nous avons participé à la caractérisation moléculaire de marqueurs de la BHE dans un modèle in vitro de BHE de rat utilisant des cellules endothéliales de capillaires cérébraux. Ce modèle a été développé essentiellement afin d’étudier, in vitro, l’activité de transporteurs d’efflux de la BHE. D’autre part, nous avons étudié l’influence de la morphine sur des marqueurs de la BHE. Nos résultats montrent qu’un traitement chronique par la morphine chez le rat induit l’expression des gènes de la P-gp dans les microvaisseaux corticaux, mais également dans le cortex total et l’hippocampe. Cependant, la P-gp est bien induite au niveau du cortex et de l’hippocampe mais pas au niveau des microvaisseaux et ceci s’avère sans conséquence sur l’expression fonctionnelle de la P-gp mesurée par perfusion cérébrale in situ. En revanche, nous avons observé une augmentation de son expression dans les plus gros vaisseaux cérébraux sans que ni le mécanisme de cette régulation ni ses conséquences pharmacologiques ou toxiques ne soient encore établis
The blood–brain barrier (BBB) is the main interface between the bloodstream and the brain parenchyma controlling the passage of endogenous and exogenous substances into and out of the central nervous system. The first part of our work was to optimised models to study this barrier. Hence, we’d developed a protocol for isolating brain microvessel that provided the least contamination with astrocyte and neuron and the highest yield of endothelial cells. We used the yield obtained from this protocol to evaluate the gene expression of drug transporters (Mdr1a, Mdr1b, Mrp1 à 5, Bcrp and Oatp-2) to determine their location in cells at the BBB. Additionally, we’d participated in the functional characterization of a reproducible in vitro model of the rat BBB and its validation for investigating mechanisms involved in BBB regulation and in the physiological and pharmacological characterization of drug transporters. The second part of our work involved the determination of the effect of chronic morphine treatment on the expression and function of some blood-brain barrier (BBB) markers in the rat. Our results show that the expression of genes Mdr1a, Mrp1, Bcrp, Glut-1 and Occludin, was increased, while that of Flk-1 was slightly decreased in isolated cortex microvessels from morphine-treated rats. The expression of the Mrd1a and Mdr1b genes encoding the P-glycoprotein (P-gp) also increased in the hippocampus and the cerebral cortex of morphine-treated rats. The Immunoblotting revealed increases in P-gp expression in the hippocampus and cortex of morphine-treated rats, but no increase in P-gp in isolated cortex microvessels. The integrity of the BBB and the activity of P-gp at the BBB were not modified by morphine treatment. Immunohistoflouorescence experiments revealed the absence of Pgp induction occurring in the brain parenchyma outside the cerebral vessels. P-gp induction was observed in isolated large vessel-enriched fraction rather than in isolated microvessels

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Vilatte, Sylvie. "Influence du neuropaludisme sur l'expression et la fonctionnalité des pompes d'efflux cérébrales : application au passage cerebral de la mefloquine." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA114828.

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Abstract:

Le neuropaludisme (NP) est la complication majeure du paludisme à Plasmodium falciparum chez l’homme. Ce travail a exploré l’influence du NP sur le passage cérébral de la méfloquine (MQ). Le passage cérebral d’un xénobiotique est lié aux protéines d’efflux présentes au niveau de la barrière hémato-encéphalique, la P-glycoprotéine (P-gp) et la Breast Cancer Resistance Protein (BCRP). Nous avons étudié le passage cérébral de MQ chez la souris saine et la souris impaludée et évalué l’influence des protéines d’efflux cérébrales sur ce passage. Nos travaux ont montré chez la souris saine que MQ était substrat de la P-gp et que son passage cérébral était stéréosélectif. Chez la souris impaludée, l’expression et la fonctionnalité de la P-gp et de la BCRP ne sont pas altérées mais le passage cérébral de MQ est diminué. Les modifications de pharmacocinétique cérébrale de MQ pourraient être dues à une variation du flux sanguin cérébral dans cette maladie
Cerebral malaria (CM) is the most severe complication of Plasmodium falciparum infection in humans. In this work, we studied the influence of CM on the cerebral uptake of mefloquine (MQ). Cerebral transport of drugs are restricted by efflux pumps in the blood-brain barrier as P-glycoprotein (P-gp) and Breast Cancer Resistance Protein (BCRP). We studied the cerebral transport of MQ in healthy mice and infected mice and evaluated the role of the cerebral efflux pumps in this uptake. We showed that, in healthy mice, MQ is a P-gp substrate and that its cerebral uptake is stereoselective. In infected mice P-gp and BCRP activity is not altered by CM but the cerebral uptake of MQ is decreased. This modification of the cerebral pharmacokinetic of MQ could be due to the decrease of the cerebral blood flow reported by other authors in CM models

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Pifferi, Fabien. "Rôle des acides gras polyinsaturés sur le métabolisme énergétique cérébral : impact sur le transport de glucose des cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique des astrocytes." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112057.

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Abstract:

Dans le cerveau, le transport du glucose à travers la barrière hémato-encéphalique puis vers les cellules cérébrales se fait grâce aux transporteurs membranaires de glucose GLUTs, dont les principaux représentants sont les transporteurs GLUT1 (cellules endothéliales et astrocytes) et GLUT3 (neurones). Les deux isoformes de GLUT1 étant co-localisées autour des microvaisseaux cérébraux, l’immunomarquage de GLUT1 sur coupe de cortex ne permet pas de distinguer la forme endothéliale de la forme astrocytaire. D’autre part, cette méthode ne permet pas de déterminer si la diminution de transporteur observée est liée à une baisse de la quantité de protéine ou à un changement de conformation de celle-ci. Pour déterminer l’impact de la déficience sur l’expression de GLUT1, la protéine a été quantifiée par western blot à partir de microvaisseaux isolés (exprimant l’isoforme GLUT1 55 kDa) et à partir d’homogénat de cortex cérébral (exprimant majoritairement l’isoforme 45-kDa). Le transporteur GLUT3 a également été mesuré à partir d’homogénat de cortex. Enfin les ARNm de GLUT1 extraits à partir de microvaisseaux cérébraux isolés et d’homogénat de cortex et ont été quantifiés, en parallèle de GLUT3. Pour appréhender les effets directs des AGPI au niveau de la cellule endothéliale et les mécanismes impliqués, les effets d’une supplémentation en AGPI (acide arachidonique (AA), acide eicosapentaénoïque (EPA) et DHA) sur la teneur membranaire en acides gras et le captage du glucose ont ensuite été étudiés in vitro sur deux modèles de cellules endothéliales cérébrales : la culture primaire de cellules endothéliales cérébrales (RBEC) et la lignée RBE4
Alterations in cognitive performance in animals deficient in omega-3 fatty acids (FA) have been linked to the decrease in docosahexaenoic acid (22:6n-3, DHA) level in brain membranes. It has also been reported that DHA may modulate ion channels, synaptic signaling, and the storage and release of neurotransmitter. Since neuronal activity depends on brain energy metabolism, we hypothesized that the omega-3 FA deficiency-induced alterations in neuronal activity could partly result from changes in brain energy metabolism. Objective - To explore this hypothesis, first we examined in vivo the effects of omega-3 FA deficiency on oxidative phosphorylation and glucose uptake in several brain areas with high rate of energy consumption. Glucose is translocated from the bloodstream to brain cells through the blood-brain barrier (BBB) via specific membrane glucose transporters (GLUTs), mainly GLUT1 and GLUT3. Rats raised with an omega-3 FA deficient diet throughout one generation were compared with rats fed a diet with adequate amounts of omega-6 and omega-3 FA. The omega-3 deficiency decreased by 20 to 40% the cytochrome oxidase activity and by 30% the glucose uptake in the three brain areas. In order to determine whether the decreased glucose uptake was due to reduced protein expression, the main GLUTs were quantified by immunohistochemical staining. In a second time, in vitro effects of supplemental arachidonic acid (AA), eicosapentaenoic acid (EPA), and DHA on membrane FA contents and glucose transport activity were investigated and compared on two culture models of rat brain endothelial cells generally used for glucose transport studies, the cell primary culture (RBEC) and the cell line RBE4

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Clé, Marion. "Etude du neurotropisme de deux arbovirus émergents : les virus Zika et Usutu." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTT024.

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Abstract:

Les virus émergents sont définis comme étant des virus gagnant de nouveaux territoires ou comme des virus connus mais ayant muté ou recombiné au point de devenir beaucoup plus transmissibles et contagieux dans la population. Ces virus posent des problèmes majeurs pour la santé publique car ils peuvent être à l’origine de maladies parfois inconnues et potentiellement graves notamment neuroinvasives. C’est le cas, par exemple, avec l’émergence récente de deux virus neurotropes : Zika (ZIKV) et Usutu (USUV). ZIKV a été responsable d’épidémies principalement en Polynésie Française en 2013 et en Amérique Latine en 2015-2016 où il a été la cause chez certains patients d’atteintes neurologiques (encéphalite, méningo-encéphalite, syndrome de Guillain-Barré, microcéphalie, etc.). USUV, quant à lui, a émergé récemment en Europe, où il a été impliqué dans une importante mortalité aviaire (principalement chez le merle noir) mais aussi dans des infections neuroinvasives chez l’Homme (encéphalite, méningo-encéphalite, etc.). Malgré cela, la pathogenèse de ces deux virus reste peu explorée. L'objectif de cette thèse était de caractériser l’effet de l’infection du ZIKV sur la structure et l’homéostasie de la barrière hémato-encéphalique (BHE) ainsi que d'évaluer et de comparer la neuropathogénicité de différentes lignées d’USUV en combinant des approches in vivo et in vitro. Nos résultats suggèrent premièrement une interaction complexe entre le ZIKV et la BHE qui pourrait déclencher une inflammation locale, le recrutement de leucocytes et une éventuelle perturbation vasculaire cérébrale sur du long terme. Deuxièmement, pour USUV, nos résultats corrèlent avec les pathologies inflammatoires cérébrales engendrées chez l’Homme comme l’encéphalite. De plus, suite à l’analyse des lignées circulantes d’USUV, nos résultats suggèrent que certaines lignées d’USUV peuvent avoir une neurovirulence plus importante, notamment la lignée Europe 2. L'émergence et la propagation rapide des nouveaux virus illustrent le défi complexe et constant pour la santé humaine. Aujourd’hui, de nombreux facteurs tels que les modifications écologiques, l’augmentation des déplacements animaliers et de la densité de la population mondiale ainsi que l’amélioration des moyens de transport favorisent l’apparition des virus émergents et facilitent leur transmission. Pour ces raisons, il est nécessaire d’étudier plus en détails les mécanismes impliqués dans l’infection virale (entrée du virus dans les cellules, sa transmission, sa multiplication et etc.) pour développer des traitements antiviraux adaptés ou des vaccins spécifiques.Mots clés : Virus Zika, Virus Usutu, flavivirus, système nerveux central, neurovirulence et neurotropisme
Emerging viruses are defined as viruses gaining new territories or as known viruses that have mutated or recombined and become more pathogenic and contagious in the population. These viruses represent major public health problems as they can sometimes cause unknown and potentially serious disorders, particularly neuroinvasive diseases. This is the case, for example, with the recent emergence of two neurotropic viruses: Zika virus (ZIKV) and Usutu virus (USUV). ZIKV is responsible for epidemics mainly in French Polynesia in 2013 and Latin America in 2015-2016, where it was also responsible for neurological disorders (encephalitis, meningoencephalitis, Guillain-Barré syndrome, microcephaly, and others) in some patients. USUV has recently emerged in Europe, where it has been implicated in significant avian mortality, mainly in blackbirds, but also in neuroinvasive infections in humans (encephalitis, meningoencephalitis, and others). Despite this, the pathogenesis of these two emerging viruses remained poorly explored. The objective of this thesis was to characterize the effects of ZIKV infection on the blood-brain barrier (BBB) structure and homeostasis and to evaluate and compare the neuropathogenicity of different USUV lineages by combining in vivo and in vitro approaches. Our results first suggest a complex interaction between ZIKV and the BBB that could trigger local inflammation, leukocyte recruitment, and possible long-term cerebrovascular impairment. Secondly, regarding USUV, our data suggest that the virus can reach the brain and cause massive inflammation leading to the recruitment of immune cells, which correlates with human brain inflammatory pathologies such as encephalitis. Also, following the analysis of circulating USUV lineages, our results suggest that some USUV lineages may have a higher degree of neurovirulence, notably the Europe 2 lineage. The emergence and rapid spread of new viruses constitute a complex and constant challenge for human health. Today, many factors such as ecological changes, increased animal movements, world population density, and improved means of transport are contributing to emerging virus appearance and facilitating their transmission. For these reasons, it is necessary to study in greater detail mechanisms of viral infection (entry of the virus into cells, transmission, multiplication, and etc.) to develop appropriate antiviral treatments or specific vaccines.Key Words: Zika Virus, Usutu Virus, flavivirus, central nervous system, neurovirulence and neurotropism

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Rousselle, Christophe. "Etude du passage des médicaments au travers de la barrière hémato-encéphalique : évaluation d'une nouvelle stratégie de vectorisation peptidique." Paris 5, 2000. http://www.theses.fr/2000PA05P631.

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Dissertations / Theses on the topic 'Ouverture de la barrière hématoencéphalique'

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