Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Astrocytes primaires“

Introduction : glioblastoma is the most common malignant glial tumor of primary intracranial tumors. Its location in the posterior cerebral fossa is unusual. Although rare, it should be considered in the differential diagnosis of cerebellar tumors. Objective : to present the radiological and histological characteristics of glioblastoma in our patients and to review the literature. Material and method : retrospective, descriptive and multicenter study carried out from 2017 to 2022. It took place in the radiology, neurosurgery and anatomopathology departments of Abidjan. This study concerned all the patients seen during this period, for the characterization on MRI of a tumor of the cerebellum discovered on CT. Morphological and functional MRI sequences were performed. The histological evaluation of the tumors was made on pieces of surgical excision. Results : Seventeen patients had histologically proven glioblastoma of the cerebellum over this period. The average age was 69.8 years with a male predominance (sex ratio 4.6). Headaches and diplopia were prominent symptoms. The tumors were located in the left cerebellar hemisphere. The radiological signs were characterized by the presence within the medullary center of the cerebellum, of a patch lesion, in a heterogeneous band, infiltrating, extending to the adjacent structures. Conclusion : glioblastoma is an astrocytic tumor preferentially located at the supratentorial level. Its location in the posterior cerebral fossa is unusual. The incidence is increasing worldwide and this increase is related to age. The treatment is surgical, in order to have histological proof, because no clinico-radiological characteristic is specific. RÉSUMÉ Introduction : le glioblastome est la tumeur gliale maligne la plus fréquente des tumeurs intra crâniennes primaires. Sa localisation dans la fosse cérébrale postérieure est de siège inhabituel. Bien que rare, il devrait être pris en compte dans le diagnostic différentiel des tumeurs du cervelet. Objectif : présenter les caractéristiques radiologiques et histologiques du glioblastome chez nos patients et faire une revue de la littérature. Matériel et méthode : étude rétrospective, descriptive et multicentrique réalisée de 2017 à 2022. Elle s’est déroulée dans les services de radiologie, de neurochirurgie et d’anatomopathologie d’Abidjan. Cette étude avait concerné tous les patients reçus durant cette période, pour la caractérisation à l’IRM d’une tumeur du cervelet découvert à la TDM. Des séquences d’IRM morphologiques et fonctionnelles ont été effectuées. L’évaluation histologique des tumeurs a été faite sur des pièces d’exérèse chirurgicale. Résultats : dix-sept patients avaient un glioblastome du cervelet histologiquement prouvé sur cette période. L’âge moyen était de 69,8 ans avec une prédominance masculine (sex ratio 4,6). Les céphalées et la diplopie étaient au premier plan des symptômes. Les tumeurs étaient localisées au niveau de l’hémisphère cérébelleux gauche. Les signes radiologiques étaient caractérisés par la présence au sein du centre médullaire du cervelet, d’une lésion en plage, en bande hétérogène, infiltrante, s’étendant aux structures adjacentes. Conclusion :le glioblastome est une tumeur astrocytaire de localisation préférentielle à l’étage supratentorielle. Sa localisation dans la fosse cérébrale postérieure est de siège inhabituel. L’incidence est croissante dans le monde et cette augmentation est liée à l’âge. Le traitement est chirurgical, afin d’avoir une preuve histologique, car aucune caractéristique clinico-radiologique n’est spécifique.

La prise chronique d'alcool est responsable de l'apparition de complications neurologiques et de physiopathologies. Au niveau de la cellule neuronale, l'éthanol crée des altérations structurales et fonctionnelles en engendrant un stress oxydant par formation de métabolites fortement toxiques. Cependant, des interrogations persistent encore, particulièrement dans l'appréhension des mécanismes conduisant à la mort neuronale. Afin d'évaluer l'implication de ces métabolites (acétaldéhyde, RLOs) dans la cytotoxicité cérébrale induite par l'éthanol, nous avons étudié l'influence du mode et des conditions d'exposition sur différents paramètres cellulaires en utilisant un modèle de cultures primaires de neurones de rat. Les effets de certains facteurs sur la neuroprotection ont également été évalués. Nos résultats montrent qu'une intoxication chronique légère s'avère plus délétère pour les neurones qu'une intoxication aigue͏̈ réalisée à plus fortes concentrations d'éthanol. Il apparaît que, dans les deux conditions d'exposition, l'acétaldéhyde représente le principal facteur responsable des cytotoxicité et génotoxicité observées. La mort neuronale due à l'intoxication chronique présente toutes les caractéristiques de l'apoptose. L'étude de neuroprotection révèle l'implication des RLOs issus du métabolisme éthylique dans la toxicité cellulaire et met en évidence les capacités de la vitamine E, du sélénium et du milieu conditionné par les astrocytes à protéger les neurones du stress induit par l'éthanol.

Les cellules s'adaptent en permanence à leur microenvironnement. En particulier, elles modifient leur morphologie, leur croissance, leur division et leur motilité en fonction des propriétés biochimiques et physiques de la matrice extracellulaire (MEC). Elles sont équipées de structures adhésives appelées plaques d’adhérences, permettant aux cellules d'interagir avec les protéines de la MEC via les protéines transmembranaires appelées intégrines et de détecter la nature et la rigidité de la MEC. Le signal est transduit par les protéines des plaques d’adhérences et résulte par exemple en une modification de la tension mécanique induite par l'acto-myosine. Les voies de signalisation en aval peuvent également atteindre le noyau. L'expression des gènes peut alors être modifiée, ce qui peut en retour affecter la composition des plaques d’adhérences et de la MEC pour une réponse cellulaire adaptative. Nous avons émis l'hypothèse qu'en plus des voies de signalisation, un couplage mécanique direct entre les événements se produisant à la périphérie de la cellule et le noyau pourrait participer à la transmission de signaux mécaniques. Bien que les filaments intermédiaires (FIs) aient des propriétés mécaniques extrêmement intéressantes et résistent à des charges de tension élevées, leur implication dans les voies de mécanotransduction est encore mal connue. En utilisant l'astrocyte comme modèle, en raison de sa combinaison spécifique de FIs : vimentine, GFAP, nestine et synémine, nous avons d'abord étudié l'effet de la rigidité du substrat sur la morphologie, la structure et les fonctions du noyau, ainsi que sur l'organisation des FIs autour du noyau. Nous avons ensuite étudié l’impact de l’absence de FI les changements nucléaires observés en réponse à la rigidité du substrat. En utilisant une combinaison de techniques de microfabrication, de méthodes biochimiques et de microscopie, nous avons montré que la rigidité du substrat affecte la forme, le volume du noyau, la structure de la chromatine et le recrutement des facteurs de transcriptions (YAP). Nos résultats suggèrent que les FI forment une structure en forme de cage autour du noyau d'une manière dépendante de la rigidité : un substrat plus rigide induit la formation d’une cage de vimentine et de nestine. Cette interaction avec le noyau pourrait expliquer les modifications nucléaires observées en réponse à la rigidité du substrat. Au total, les résultats obtenus au cours de notre étude permettent de mieux comprendre le rôle des filaments intermédiaires dans les réponses nucléaires aux propriétés mécaniques du substrat
Cells continuously adapt to their microenvironment. In particular, they modulate their morphology, growth, division, and motility according to the biochemical and physical properties of the extracellular matrix (ECM). Cells are equipped with adhesive structures called FAs, allowing them to interact with ECM proteins through the core transmembrane proteins called integrins and to sense the nature and the rigidity of the ECM. This information are transduced by FA proteins and lead, for instance, to changes in acto-myosin-mediated mechanical tension. Downstream signalling pathways also reach the nucleus; gene expression is then modified and may, in return, affect the composition of FAs or of the ECM proteins for adaptative cell response. Here, we hypothesized that, in addition to signalling pathways, a direct mechanical coupling between the events occurring at the cell periphery and the nucleus may participate in the transmission of mechanical cues and the regulation of nuclear functions. Although intermediate filaments (IFs) have extremely interesting mechanical properties and resist high tension load, their involvement in mechanotransduction pathways remains elusive. Using astrocyte as a model, due to its specific combination of IFs: vimentin, GFAP, nestin, and synemin, we studied first the effect of substrate rigidity on the nucleus morphology and function, and on the organisation of IFs around the nucleus. Then, we investigated the role of IFs in rigidity-induced nuclear changes. Using a combination of microfabrication techniques, biochemical and microscopy methods, we showed that substrate rigidity affects the nucleus shape, volume, and structure of the chromatin and the recruitment of transcription factor (YAP) and IFs are mediating these changes. Our results suggest that IFs form a cage-like structure around the nucleus in a rigidity-dependent manner: stiffer substrates promote the formation of a cage of vimentin and nestin. In the absence of IFs, the nuclear changes induced by rigidity are different than with IF. The nucleus increases its size in soft substrate, together with an increase in tension measured by YAP localising in the nucleus. The structure of the chromatin is changed. Altogether, the results obtained during our investigation give a better understanding of the role of intermediate filaments in the mechanosensitive nuclear responses

Dans la perspective de mieux comprendre les phénomènes de compartimentation cellulaire au sein du système nerveux central, nous avons choisi de définir les caractéristiques métaboliques des neurones et des astrocytes en culture primaire homogène. Le devenir métabolique du [1-13C]glucose dans les neurones et les astrocytes cérébelleux, de même que dans les astrocytes corticaux, a été caractérisé par spectroscopie de RMN. Les astrocytes, contrairement aux neurones, synthétisent la glutamine. La maturation des voies de biosynthèse de cet acide aminé est retardée dans les astrocytes cérébelleux par rapport aux astrocytes corticaux. La quantification des flux du catabolisme du glucose exogène a été réalisée. Ces résultats ont montré l'utilisation quasi-exclusive du glucose comme source de carbone par les neurones, alors que les astrocytes utilisent des sources plus diversifiées (glucose, acides aminés exogènes, sources endogènes de carbone). De même, l'activité de la voie de la pyruvate carboxylase est de faible importance dans les neurones, ce qui implique la nécessité d'un apport de carbone extérieur pour ces cellules. Cette étude nous a permis de mettre en évidence des composés synthétisés et libérés par les astrocytes dans le milieu extracellulaire, l'alanine et le citrate, susceptibles de servir de navettes de carbone et/ou d'azote, autres que la glutamine, entre les neurones et les astrocytes. Les données acquises par RMN du 31P ont révélé des charges énergétiques très similaires dans les neurones et les astrocytes cérébelleux, de même que dans le cervelet entier. Des différences concernant les composés liés au métabolisme des membranes ont pu être observées. Une étude du développement du cervelet de rat a été réalisée par RMN du 31P et du 1H, démontrant l'existence d'un contenu élevé en acétate dans le cervelet à la naissance. Celui-ci décroît lors des 1ers jours postnataux, alors que la concentration en NAA augmente
In order to investigate the cellular compartmentation of the central nervous system, we first defined the metabolic properties of neurons and astrocytes in homogenous primary culture. The metabolic fate of [1-13C]glucose in cerebellar neurons and astrocytes, as well as in cortical astrocytes, was characterized by NMR spectroscopy. The astrocytes, contrary to neurons, synthesized glutamine. The maturation of the glutamine synthesis pathway was delayed in cerebellar astrocytes, as compared to cortical astrocytes. The fluxes involved in exogenous glucose utilization were quantified. The results demonstrated that if neurons used exclusively glucose as carbon source to fuel the Krebs cycle, the carbon sources for astrocytes were diversified (glucose, exogenous amino acids, endogenous carbon sources). In the same way, the pyruvate carboxylase activity was of minor importance in neurons, that implied the need for these cells of exogenous carbon substrates. We evidenced that alanine and citrate were also synthesized by astrocytes and exported to their extracellular medium. These metabolites may play a role as carbon and/or nitrogen shuttles betwen neurons and astrocytes. 31P NMR data showed similar energy charges in cerebellar neurons, astrocytes and in the cerebellum. Differences in the content of metabolites linked to membrane metabolism were observed. The postnatal development of the cerebellum was studied using 31P and 1H NMR spectroscopy. A large content of acetate was evidenced at birth, that decreased during the first postnatal days whereas the NAA content increased

Au cours de ces travaux, nous avons etudie les effets de l'ampc sur la voie de l'adenylate cyclase dans les astrocytes. Nos resultats montrent que le traitement des astrocytes a court terme (3 a 24h) par des facteurs stimulant ou mimant l'accumulation d'ampc augmente de maniere transitoire la quantite de la proteine gs alpha et de son arnm par un mecanisme transcriptionnel. Cette regulation se traduit par une augmentation de l'activite adenylate cyclase stimulee via la proteine gs alpha. De maniere parallele, on observe egalement une augmentation de la quantite des arnm gi alpha 2 et 3. Cependant seule la regulation de l'expression de la proteine gi alpha 2 concorde avec celle de son arnm. Il est donc probable que la regulation de l'expression des proteines gi implique une regulation de type transcriptionnel et post-transcriptionnel. L'augmentation de l'expression de la proteine gi alpha 2 est correlee a l'augmentation de l'inhibition de l'activite adenylate cyclase via les proteines g inhibitrices. L'ampc a plus long terme (48 h) induit un decouplage de la proteine gs alpha et de l'adenylate cyclase qui ne s'explique ni par une modification de l'expression des proteines gs et gi, ni par une alteration fonctionnelle de la proteine gs alpha. Ce decouplage est en partie correle a la redistribution de la proteine gs alpha vers des membranes de plus faible densite, ou l'adenylate cyclase est absente. Toutefois, nous observons que l'activite intrinseque de la sous unite catalytique de l'adenylate cyclase est augmentee suite au traitement a court terme (3 a 9h) comme a long terme (48h) des astrocytes par l'ampc. La regulation ampc-dependante des proteines gs et gi comme de l'adenylate cyclase elle-meme constitue donc un important point de controle de cette voie de transduction

Nous avons étudié l’expression des Cxs et la communication jonctionnelle (CJ) entre les astrocytes dans une structure où l’organisation et l’activité neuronales sont compartimentées, le cortex somatosensoriel primaire de projection des vibrisses. Nous avons montré que l’organisation anatomo-fonctionnelle compartimentée dans la couche 4 du cortex des barils influence l’organisation fonctionnelle du réseau astrocytaire. En effet, la CJ est restreinte d’un baril à l’autre et est favorisée vers l’intérieur du baril. Ces résultats s’expliquent par l’existence de sous-populations astrocytaires aux propriétés de couplage différentes, dans les septa et dans les barils, mais également par l’expression des Cxs astrocytaires enrichie dans les barils par rapport aux septa. Toutes ces données suggèrent qu’il existe dans la couche 4 du cortex des barils des interactions entre les réseaux neuronaux et les réseaux gliaux. Et qu’ainsi le réseau astrocytaire pourrait contribuer au confinement de l’information provenant d’une vibrisse au sein d’un baril et à l’organisation en colonne du cortex des barils.

Le glioblastome multiforme (GBM) est l'une des tumeurs des plus létales qui soient. En dépit du traitement optimal actuellement disponible, la survie médiane des patients atteints d'un GBM n'atteint que 14,6 mois et n'a pu être améliorée de façon significative au cours des dernières décennies. La barrière hématoencéphalique endigue l'entrée de la majorité des xénobiotiques au système nerveux central et handicape sérieusement l'efficacité de la chimiothérapie. Une panoplie de stratagèmes fut développée afin de contourner cet obstacle majeur et l'emploi de liposomes comme véhicules recèle un grand potentiel. Nous avons donc entrepris l'élaboration d'une formulation liposomale dédiée à cette fin. Une formulation de base, inspirée de la littérature, a d'abord été modifiée de façon à produire plusieurs formulations dérivées. Le criblage de ces dernières a permis d'identifier une formulation candidate ainsi que des propriétés favorables à la lipofection des lignées cellulaires gliales F98 et U-118 MG. L'internalisation cellulaire des liposomes et la libération cytosolique de leur chargement hydrophile ont été évaluées quantitativement en cytométrie de flux. La formulation cationique, sensible au pH et dépourvue de polyéthylène glycol (PEG) s'est avérée la plus performante. Chez les deux lignées cellulaires, les liposomes de cette formulation vedette ont accédé au milieu intracellulaire entre 4 et 6 h, et y ont libéré leur cargaison sur plus de 24 h. Le balayage de cellules F98 et U-118 MG lipofectées en microscopie confocale a confirmé la libération intracellulaire du contenu des liposomes à 6 h, et a dévoilé un patron d'internalisation typique à l'endocytose. Enfin, cette formulation liposomale vedette s'est avérée très peu cytotoxique et aucun effet cytostatique n'a été remarqué chez ces deux lignées. La performance inférieure de la formulation de base et des autres dérivés indique qu'une réduction de la fluidité membranaire, l'inclusion de polymères PEG ainsi que l'absence combinée d'une charge cationique et de la sensibilité au pH ont des conséquences délétères sur la capacité de lipofection des liposomes. Ces résultats soulignent avec emphase l'importance d'adapter la composition lipidique des liposomes au type cellulaire ciblé et corroborent le potentiel des liposomes cationiques et sensibles au pH pour l'acheminement intracellulaire de xénobiotiques. Des études in vivo permettront d'établir le potentiel de la formulation liposomale vedette dans la thérapie des GBM.

L'octadécaneuropeptide (ODN) est un peptide appartenant à la famille des endozépines, ligands endogènes potentiels des récepteurs des benzodiazépines. Dans le système nerveux central, les endozépines sont exclusivement synthétisées par les cellules gliales. Les astrocytes de rat en culture primaire conservent leur capacité à synthétiser et à libérer des endozépines. De plus, l'ODN induit une élévation de la concentration intracellulaire de calcium dans ces cellules, indiquant que les endozépines modulent l'activité des astrocytes par un mécanisme de type autocrine. L'effet de l'ODN sur la mobilisation du calcium cytosolique est observé à des concentrations nanomolaires, impliquant l'activation d'un récepteur de haute affinité. Ce récepteur, qui présente un profil pharmacologique distinct des récepteurs classiques des benzodiazépines, est positivement couplé à une phospholipase C par l'intermédiaire d'une protéine Gp. A des concentrations picomolaires, l'ODN augmente l'incorporation de thymidine tritiée dans les astrocytes. L'action stimulatrice de l'ODN sur la prolifération cellulaire met en jeu les récepteurs des benzodiazépines de type central associés au récepteur GABA A. Finalement, nous avons demontré que le GABA exerce une action inhibitrice dose-dépendante sur la sécrétion d'endozépines par les astrocytes en culture. L'effet du GABA est relayé par des récepteurs GABA B négativement couplés à l'adénylyl cyclase. L'ensemble de ces données démontre que l'ODN module l'activité des cellules gliales en activant au moins deux types de récepteurs. De plus, nos résultats indiquent que la libération d'endozépines par les astrocytes est régulée par les neurotransmetteurs, confortant l'hypothèse d'un rôle de neuromodulateur de ces peptides dans le système nerveux central.

La maladie d’Alexander est une maladie neurodégénérative due à des mutations hétérozygotes dans la GFAP, filament intermédiaire majoritaire de l’astrocyte mature, conduisant à la formation d’agrégats La conséquence des mutations de la GFAP sur la formation du cytosquelette astrocytaire, la façon dont les agrégats se forment et l’induction potentielle de processus de défense cellulaires restent à déterminer. Nous avons étudié différentes mutations de la GFAP dans des astrocytes murins sauvages ou dépourvus de GFAP et/ou de vimentine et dans des cellules SW13. Dans les astrocytes, la GFAP mutée produit un réseau ou des agrégats, tandis que la protéine sauvage produit un réseau. La dynamique de la GFAP mutée a été étudiée en vidéo-microscopie. Dans les astrocytes, les agrégats peuvent se déplacer de façon centrifuge et disparaître. Le plus souvent ils se rassemblent près du noyau, ce qui est fréquemment associé à la mort cellulaire et correspond à la formation d’aggresomes. Les petites protéines du stress et le système ubiquitine-protéasome pourraient être impliqués dans la désagrégation, tandis que l’autophagie ne semble pas sollicitée. Nous montrons par ailleurs que l’intégration de GFAP mutée dans un réseau de filament formé par la vimentine prévient la formation des agrégats d’une manière dépendante de la quantité de GFAP exprimée. En conclusion, l’agrégation de la GFAP mutée semble dépendre de la mise en place de mécanismes de défense cellulaire, dont les protéines chaperonnes et le système ubiquitine-protéasome, et de la quantité de GFAP et de vimentine produite par l’astrocyte.

La culture des follicules thyroidiens en presence de tsh ou de forskoline augmente de facon dose-dependante, dans les fractions membranaires, l'activite de l'adenylate cyclase stimulee par la tsh ou par des effecteurs agissant en aval du recepteur et la quantite de sous-unites gs alpha et g beta. Le 8-bromo-ampc mime les effets de la tsh et de la forskoline. Cette regulation se retrouve t'elle dans d'autres types cellulaires et quels sont les mecanismes moleculaires impliques ? nos resultats montrent que la culture des astrocytes en presence d'isoproterenol ou de forskoline entraine une augmentation transitoire: 1) de l'activite de l'adenylate cyclase stimulee par le gtp, le gtp gamma s, ou la forskoline ; 2) de l'expression des proteines gs alpha et gi alpha 1,2 ; 3) de la quantite d'arnm de gs alpha. La degradation de la proteine gs suit une cinetique biphasique avec une demi-vie courte (t1/2=5-6h) et une demi-vie longue (t1/2=20-25h). Cette proteine se retrouve dans le cytosol, cependant, le traitement des astrocytes en presence de forskoline n'induit ni une modification de la demi-vie de gs, ni une translocation de cette proteine de la membrane vers le cytosol. La demi-vie de l'arnm de gs est de 6-7h aussi bien dans les cellules temoins que traitees en presence de 8-bromo ampc ce qui suggere que cet arnm est regule par l'ampc a un niveau transcriptionnel. De plus, nous avons mis en evidence l'existence d'interactions entre la voie de transduction mettant en jeu la pka et celle mettant en jeu la pkc dans la regulation de gs: dans les cellules thyroidiennes, le tpa ou le mezerein, deux activateurs de la pkc, contrecarrent l'augmentation de l'expression de la proteine gs alpha et de son arnm induit par la culture en presence de tsh ou de forskoline