Etude des conséquences de stress hypoxiques répétés sur l'intégrité d'un modèle in vitro de barrière hémato-encéphalique

La barriere hemato-encephalique (BHE) est la structure essentielle au systeme nerveux central (SNC), localisee au sein des capillaires cerebraux. Elle est responsable du maintien de l’homeostasie cerebrale ainsi que de sa protection. En effet, les pathologies affectant le SNC sont souvent associees a une alteration au niveau de la BHE. L’un des nombreux facteurs, pouvant alterer l’homeostasie du SNC, est l’hypoxie puisque le cerveau est le premier consommateur d’oxygene. De nombreuses etudes ont demontre qu’une hypoxie aigue (modelisation de l’ischemie cerebrale transitoire ou l’AVC), altere la permeabilite de cette barriere. Cependant, certaines pathologies sont liees a une hypoxie intermittente, notamment les troubles respiratoires associes au sommeil, comme le syndrome d’apnees du sommeil. Cette hypoxie intermittente ne semble pas etre sans consequence sur la structure et la fonction du cerveau, car des etudes menees chez l’Homme ont demontre que ces patients souffraient de troubles cognitifs. L’enjeu dans l’etude de ces pathologies est d’avoir une meilleure comprehension des mecanismes amenant a l’alteration de la BHE, afin de developper des strategies therapeutiques adequates. Toutefois, peu d’etudes a ce jour se sont interessees a l’impact de l’hypoxie intermittente sur la BHE en raison de la complexite du cerveau. De ce fait, les modeles in vitro de BHE semblent etre des outils adequats a l’etude de la BHE en conditions pathologiques. L’objectif de ce travail de these a ete de mettre en place un modele in vitro de BHE permettant l’etude de l’impact de stress hypoxiques repetes sur l’integrite de cette barriere.Le modele mis en place est un modele de co-culture « contact » mettant en jeu des cellules endotheliales cerebrales immortalisees de souris et des astrocytes immortalises de rat. En effet, de nombreuses etudes ont montre l’importance des interactions entre les astrocytes et les cellules endotheliales, dans la mise en place du phenotype de barriere de la BHE. Nous avons fait le choix de developper un modele murin afin d’etre en adequation avec les etudes menees, chez le petit animal, au laboratoire. Ce modele a ete caracterise en termes de resistance electrique transendothelial (TEER), de permeabilite membranaire, de jonctions serrees et de transporteurs d’efflux. Ce modele repond aux criteres attendus pour un modele in vitro de BHE et est rapide a mettre en place.L’impact cellulaire de l’hypoxie intermittente est difficile a etudier in vitro en raison de la rapidite du phenomene. De ce fait, nous avons mis en place une methode alternative d’induction de stress hypoxique par un agent chimique, l’hydralazine, qui soit reproductible, controlable et reversible, afin d’etudier les mecanismes cellulaires et moleculaires induits au niveau de cette BHE.