Influence de l'endothélium microcirculatoire sur les lésions du cerveau en période néonatale : implication du Vascular Endothelial Growth Factor. – NeoVasc

Les handicaps neurologiques néonataux restent fréquents. La moitié sont des nouveau-nés à terme. Il n'existe actuellement aucun traitement efficace, ni aucun marqueur permettant d'évaluer de façon fiable le pronostic de ces atteintes cérébrales. L'expérimentation a permis d'établir que le glutamate est un acteur-clé, à l'origine d'une cascade excitoxique liée notamment aux récepteurs NMDA responsable d'une mort cellulaire immédiate ou retardée. Presque toutes les populations cellulaires cérébrales sont impliquées (neurones, oligodendrocytes, astrocytes, microglie). Alors que l'hypoxie-ischémie est un facteur de risque reconnu, il est surprenant de constater que le rôle de la microcirculation cérébrale, notamment de son endothélium est peu exploré dans ce contexte. L'endothélium microcirculatoire cérébral produit différents médiateurs susceptibles de moduler l'évolution des lésions cérébrales excitotoxiques, parmi lesquels le Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF).//In vivo, dans 3 modèles murins (agoniste NMDA, hypoxie, ischémie), nous analyserons l'effet d'une lésion cérébrale néonatale sur 1) l'endothélium microcirculatoire (mort cellulaire, néoprolifération) (approche stéréologique) et 2) l'expression des facteurs VEGF-A, -B, -C, -D, PLGF, des récepteurs VEGFR1, -R2, -R3 et co-récepteurs Neuropiline 1 et -2. Les analyses seront effectuées sur des animaux normaux et mutants conditionnels (neurones et astrocytes) des VEGFA, -B, PLGF, VEGFR2, Neuropiline. Les lésions cérébrales seront effectuées à un âge variable entre la naissance et l'âge adulte, afin d'identifier des spécificités liées au développement. L'interaction avec le sexe sera étudiée. Les effets de la modulation du système VEGF seront étudiés sur le plan anatomique à court (6 heures à 5 jours) et long terme (6 semaines) afin d'affirmer leur stabilité. Le corrélat fonctionnel sera établi par analyse comportementale. En parallèle, une approche in vitro sera effectuée sur cultures primaires de différentes populations cérébrales (neurones, endothélium, astrocytes, oligodendrocytes, microglie) issues des mêmes animaux sauvages et mutants, employées seules ou en co-cultures. Afin d'observer un niveau d'intégration cellulaire intermédiaire, des explants organotypiques seront employés. Les cultures et/ou explants seront soumis à une agression excitotoxique (NMDA, hypoxie, privation en glucose) et traités par différents modulateurs du système VEGF (rhVEGF165, PLGF, anticorps antiVEGFR2, siRNA). Les paramètres analysés seront : 1) influence de l'endothélium sur la mort neuronale; 2) variations d'expression des facteurs VEGF, récepteurs et co-récepteurs en conditions excitotoxiques; 3) interaction entre les VEGFR1 et 2 et les Neuropiline-1 et -2; 4) effets du système VEGF sur les paramètres de mort ou viabilité cellulaire ainsi que sur les voies de signalisation de l'apoptose; 5) migration neuronale et synaptogénèse en contexte excitotoxique et de modulation du système VEGF//Nous émettons l'hypothèse que les lésions cérébrales néonatales d'origine excitotoxique s'accompagnent 1) d'une mort cellulaire endothéliale, suivie d'une néoprolifération; 2) d'une surexpression de certains facteurs de la famille du VEGF et de leurs récepteurs. In vitro, l'endothélium microcirculatoire cérébral du nouveau-né pourrait exercer une influence protectrice sur les neurones soumis à une agression, directement ou via d'autres populations cérébrales. Cette neuroprotection pourrait faire intervenir le VEGF et pourrait impliquer une modification des voies de l'apoptose. Nous proposons, en perspective, un projet de recherche clinique visant à préciser les variations d'expression du système VEGF dans le cerveau en développement en conditions normales et pathologiques, dans l'optique de développer de nouveaux marqueurs diagnostiques et pronostiques utilisables chez le nouveau-né (ce projet clinique ne fait pas l'objet de la présente demande).