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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Régulation de la neurostéroïdogenèse dans la moelle épinière et le système limbique par la gelsémine et Gelsemium sempervirens : analyse cellulaire et implications neurophysiologiques.

VENARD, Christine (2008) Régulation de la neurostéroïdogenèse dans la moelle épinière et le système limbique par la gelsémine et Gelsemium sempervirens : analyse cellulaire et implications neurophysiologiques. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Les neurones et les cellules gliales synthétisent des stéroïdes bioactifs ou neurostéroïdes qui contrôlent divers processus neurophysiologiques. Plusieurs études ont démontré que le neurostéroïde alloprégnanolone (3α,5α-THP), qui est un puissant activateur de la neurotransmission inhibitrice, module efficacement la nociception et l’anxiété en agissant par un mode paracrine et/ou autocrine. En conséquence, une hypothèse a émergé dans la littérature suggérant que les substances capables de stimuler la production de 3α,5α-THP dans le système nerveux central (SNC) seraient intéressantes pour l’élaboration de stratégies efficaces contre l’anxiété et la douleur. Toutefois, pour être thérapeutiquement efficaces, les substances candidates doivent être dénuées des effets secondaires tels que les nausées, la dépendance ou les troubles respiratoires provoqués par la majorité des antalgiques et anxiolytiques actuellement disponibles. Depuis plusieurs années, les Laboratoires BOIRON commercialisent les préparations homéopathiques de Gelsemium sempervirens (G. sempervirens) comme des médicaments anxiolytiques et antalgiques n’induisant pas d’effets indésirables. Or, les propriétés thérapeutiques attribuées à ces médicaments homéopathiques ne s’appuient sur aucune preuve scientifique issue d’une recherche fondamentale. En particulier, il n’existe pas de données sur les effets cellulaires et les mécanismes d’action de G. sempervirens dans le SNC. Dans le but de clarifier cette situation ambiguë, il nous a paru indispensable d’étudier d’abord l’activité du principe actif majoritaire de G. sempervirens, la gelsémine, qui est une molécule bien caractérisée par les chimistes mais n’ayant fait l’objet d’aucune étude sérieuse en biologie fondamentale. Ainsi, dans un premier temps, nous avons recherché les effets de la gelsémine synthétique sur la production de 3α,5α-THP dans la moelle épinière (ME) qui joue un rôle crucial dans la nociception. Cette première partie du travail a permis de maîtriser l’ensemble des paramètres pharmacologiques, de caractériser le récepteur impliqué dans la médiation de l’effet de la gelsémine et de déterminer son mode d’action. L’analogie structurale de la gelsémine avec la strychnine, un antagoniste sélectif des récepteurs glycinergiques (Gly-Rs), nous a permis d’intégrer l’analyse de l’effet de la gelsémine sur la biosynthèse de 3α,5α-THP dans le cadre des interactions entre les modulateurs du système glycinergique et la neurostéroïdogenèse. Grâce à la combinaison des techniques de pulse-chase, d’HPLC et de détection radioactive en flux continu (Flo/One), nous avons montré que la glycine (1 à 140 μM) et la gelsémine (10-10 à 10-6 M) stimulent de façon dose-dépendante la biosynthèse de 3α,5α-THP dans la ME. La strychnine à 10-5 M, qui n’induit d’elle-même aucune modification de la neurostéroïdogenèse, bloque complètement l’effet stimulateur de la glycine ou de la gelsémine, ce qui démontre l’implication des Gly-Rs dans la médiation de l’action de la glycine ou de la gelsémine sur la biosynthèse de 3α,5α-THP dans la ME. En nous appuyant sur les conditions expérimentales établies avec la molécule de synthèse (la gelsémine), nous avons comparé les effets des dilutions homéopathiques de gelsémine et G. sempervirens sur la production de 3α,5α-THP dans la ME et dans le système limbique qui contrôlent respectivement la douleur et l’anxiété. Parmi les dilutions testées dans un intervalle de 5 CH (10-10 M en utilisant le nombre de moles de gelsémine comme référence) à 15 CH (10-30 M), seules les dilutions 5 CH et 9 CH de G. sempervirens ou de gelsémine sont efficaces pour stimuler la biosynthèse de 3α,5α-THP dans la ME et le système limbique. Le pourcentage de stimulation de la production de 3α,5α-THP induit par G. sempervirens est plus important que celui obtenu avec la gelsémine, suggérant l’existence d’une synergie positive entre la gelsémine et d’autres constituants de G. sempervirens. L’effet stimulateur de G. sempervirens ou de gelsémine à 5 CH est également bloqué par la strychnine, indiquant que les Gly-Rs restent impliqués dans les mécanismes d’action de ces substances même lorsque les dilutions sont réalisées par le mode homéopathique. Dans la dernière partie de la thèse, nous avons complété les résultats des expériences in vitro par des analyses in vivo qui nous ont permis de nous assurer que des modifications de l’activité de la 3α- hydroxystéroïde oxydo-réductase ou 3α-HSOR (enzyme clef synthétisant la 3α,5α-THP) dans la ME se répercutent effectivement sur la sensibilité à la douleur. Des expériences de PCR quantitative en temps réel, de Western blot, de pulse-chase et d’HPLC-Flo/One ont révélé qu’en situation de douleur neuropathique (induite par ligature du nerf sciatique), les niveaux d’ARNm ou de protéine 3α-HSOR ne varient pas dans la ME mais l’activité enzymatique s’accélère pour entraîner une surproduction de 3α,5α-THP endogène. L’action antalgique de la 3α,5α-THP endogène a été mise en évidence par des injections intrathécales et des tests comportementaux utilisant les filaments de von Frey (sensibilité mécanique) et la méthode de Hargreaves (sensibilité thermique). La Provera (composé inhibiteur de l’activité 3α-HSOR) induit un effet pro-nociceptif et aggrave les symptômes de la douleur neuropathique alors que la 3α,5α-THP supprime ces symptômes en exerçant une action antalgique. Ces résultats, qui démontrent que l’augmentation de la concentration spinale de 3α,5α-THP in vivo atténue effectivement la douleur, posent les bases pour des travaux ultérieurs qui analyseront également in vivo le lien direct entre les probables effets antalgiques ou anxiolytiques de G. sempervirens et son action stimulatrice de la biosynthèse de 3α,5α-THP dans la ME et le système limbique. Nos travaux ouvrent des perspectives intéressantes pour l’élaboration de thérapies efficaces avec la gelsémine ou G. sempervirens à 5 CH et 9 CH qui sont des dilutions conservant des caractéristiques pharmacologiques précises (nombre de moles, activation des Gly-Rs et stimulation de la biosynthèse de 3α,5α-THP), dénuées d’actions indésirables et susceptibles d’induire in vivo des effets bénéfiques

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Sciences du vivant. Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Neurosciences
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 570 Sciences de la vie. Biologie. Biochimie > 572 Biochimie > 572.8 Génétique biochimique
Classification Thèses Unistra > Santé > Sciences de la vie, biologie, biochimie > 570 Sciences de la vie. Biologie. Biochimie > 572 Biochimie > 572.8 Génétique biochimique

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-5 Santé, industrie du médicament, cosmétique
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 600 Technologie (sciences appliquées) > 610 Médecine et santé > 612 Physiologie humaine > 612.8 Neurophysiologie et physiologie sensorielle
Classification Thèses Unistra > Santé > Médecine et odontologie > 610 Médecine et santé > 612 Physiologie humaine > 612.8 Neurophysiologie et physiologie sensorielle

UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-16 Sciences de la vie et de la santé, psychologie
Code ID:1702
Déposé le :30 Novembre 2009

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