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Université Joseph-Fourier - Grenoble I (25/11/2009), Professeur Frédéric Dorandeu (Dir.)
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Événements moléculaires et cellulaires associés à l'épileptogenèse dans deux modèles murins d'injection intrahippocampique de toxiques. Implication des mécanismes neuro-inflammatoires
Fabien Pernot1

Le processus d'épileptogenèse, qui conduit à la production de décharges électro-encéphalographiques spontanées caractéristiques de la maladie épileptique, implique des mécanismes inconnus pour la plupart et probablement divers. Des études récentes soulignent le rôle potentiel de l'inflammation cérébrale dans les mécanismes précoces de l'épileptogenèse. Le syndrome d'épilepsie de la face mésiale du lobe temporal (EMLT) est souvent associé à une perte neuronale unilatérale et sélective dans l'hippocampe, suggérant que cette structure est particulièrement sensible. Notre travail a donc été consacré à l'étude de l'épileptogenèse faisant suite à l'injection intrahippocampique de toxiques chimiques capables d'entraîner des modifications tissulaires et cellulaires locales chez la souris C57BL/6. Le rôle potentiel de la neuro-inflammation a été plus particulièrement recherché. Dans notre premier modèle, un déséquilibre cholinergique est induit par l'injection de soman, un puissant inhibiteur des cholinestérases. Il est capable d'induire un processus d'épileptogenèse sans état de mal initial, associé à un déficit de la réponse émotionnelle conditionnée contextuelle mais en l'absence de remaniements tissulaires majeurs (neurodégénérescence, œdème et neuro-inflammation). En revanche, dans le modèle d'EMLT obtenu par l'injection de kaïnate, une forte activation microgliale est détectée précocement dans les zones de neurodégénérescence. Une astrogliose est également observée. Grâce à la technique quantitative de transcription inverse suivie de polymérisation en chaîne (RT-qPCR), nous avons également pu mettre en évidence que certains médiateurs moléculaires de l'inflammation sont également liés dans le temps et dans l'espace (particulièrement la transcription d'IL-1β) aux événements neurodégénératifs. Pour s'assurer de la fiabilité des données analytiques de RT-qPCR dans les régions cérébrales touchées par ces modifications, le choix des gènes de référence doit faire l'objet d'études spécifiques. Nous avons pu montrer qu'un ensemble de cinq gènes (Hprt1, Ppia, Tbp, Actb et Arbp) avait une forte stabilité dans la structure hippocampique dans ce modèle murin d'EMLT et pouvait être utilisé pour normaliser les données brutes de RT-qPCR dans ce modèle. Nos résultats indiquent que, chez la souris, des altérations neurochimiques sont capables d'initier l'épileptogenèse même en l'absence de lésions tissulaires notables et qu'une réponse neuro-inflammatoire massive n'est pas une condition sine qua non. Déterminer le caractère bénéfique ou délétère de la neuro-inflammation reste un enjeu majeur pour la découverte de nouvelles thérapeutiques anti-épileptogènes.
1:  CRSSA - Centre de Recherches du Service de Santé des Armées
épilepsie – kaïnate – soman – RT-qPCR – normalisation – souris

Epileptogenesis, which leads to the occurrence of sponteanous electroencephalographic fits that are a key feature of epilepsy, arises from mostly unknown and probably diverse mechanisms. Recent studies stress that cerebral inflammation may be involved in the early events of epileptogenesis. The mesiotemporal lobe epilepsy (MTLE) syndrome is often associated to a unilateral hippocampal neuronal loss stressing that hippocampus is a particularly sensitive region of the brain. Our work focused on epileptogenesis that follows the intrahippocampal injection of chemical toxicants that are able to induce local tissular and cellular modifications in C57BL/6 mice. The potential role of neuro-inflammation was of particular interest. In our first model, a cholinergic imbalance was created by the injection of soman, a potent cholinesterase inhibitor. It was able to induce epileptogenesis without an initial status epilepticus and a deficit in the contextual fear conditioning test. Interestingly no major tissular changes (neuronal damage, edema and neuro-inflammation) could be observed. Conversely, in the murine MLTE model obtained with the injection of kainate, a strong microglial reaction could quickly be observed in the areas showing neuronal damage. Astrogliosis was also present. Thanks to reverse transcription quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR), we could show that changes in mRNA levels of some neuroinflammatory mediators (especially d'IL-1β) were related to the time course of neuronal degenerescence in areas showing damage. For the RT-qPCR data, from samples obtained from these regions, to be reliably considered, appropriate sets of reference genese have to be determined. We showed that a group of five genes (Hprt1, Ppia, Tbp, Actb et Arbp) were highly stable in the hippocampus of mice experiencing MTLE and could be used to normalize raw data from RT-qPCR in this model. All in all, ours results stress the fact that, in mice, neurochemical modifications are able to induce epileptogenesis even when no tissular lesions could be noticed and that massive neuro-inflammation is not a sine qua non condition. To determine if neuro-inflammation is beneficial or deleterious is still a major research thrust as this may lead to the discovery of new antiepileptogenic drugs.
epilepsy – kainate – soman – RT-qPCR – normalization – mouse