maladies neurodégénératives et douleurs Flashcards
(26 cards)
comment les modéliser?
modèles simplifiés :
in vitro (leuvure, lignées cellulaires, cultures primaires, cellules souches IPSC) : analyse des mécanismes à l’échelle cellulaire et moléculaire
ex viva (organe isolé, tranche de tissus) : pharmacologie, électrophysiologie
modèles intégrés :
animaux (modèles spontanés, modèles induis, modèles génétiquement modifiés) : analyse intégrée des processus mis en jeux, accès aux évènements précoces
in silico : modélisation de réseaux
maladie de Charcot
= maladie de Lou Gehrig
atrophie musculaire progressive des mains, pouvant s’étendre aux bras…
SLA
sclérose latérale amyotrophique
perte progressive et sélective des motoneurones
modèles induits : -formes sporadiques (exercice physique, toxines, métaux lourds…)
-formes génétiques (mutation, invalisation, surecpression)
=>analyse des mécanismes, identification de cibles thérapeutiques, essais de traitements
au niveau cellulaire : protéinopathie : inclusions intracellulaires de portéines ubiquitinées/TDP43+
accumulations : -de neurofilaments (corps cellulaire =+ extrémité proximale des axones)
-d’organites (mitochondries)
golgi fragmenté
astrocytose
microgliose
pas de traitement, pas de biomarqueur
caractérisation d’un modèle génétique
-crible primaire : morphologie, poids, fécondité, logévité, comportement spontané
-crible secondaire : prise alimentaire, prise hydrique, activité locomotrice, équilibre, coordination, analgésie (histologie, biochimie)
-crible tertiaire : anxiété, apprentissage/mémoire, impulsivité (EMG, électrophysiologie, imagerie)
caractérisation d’un modèle génétique de SLA (7) : façons de détecter la SLA
-étude de la démarche : le “footprint” : l’animal marche sur un papier les pattes recouvertes d’encre pour suivre la démarche
le catwalk : comme footprint mais c’est électronique
-coordination motrice : test du rotarod : l’animal est sur un cylindre suspendu qui tourne et doit tenir le plus longtemps
-test de la grille inversée (mesure le temps)
-test d’agrippement (mesure la force)
-étude de la dénervation musculaire : approche par électromyographie (capteur dans les pattes pour mesurer la réaction)
-étude de l’unité motrice : marquage immunohistochimique de la JNM ou détection des marqueurs de dénervation par RT-qPCR
modèles et identifications de molécules à effets thérapeutiques
-criblage 1 : c.elegans : compare la mobilité des vers mutés avec et sans une certaine molécule
=>13 molécules efficaces : des neuroleptiques
-criblage 2 : poisson zèbre : “touch evoked escape response” : compare la mobilité des poissons mutés après une stimulation avec et sans une certaine molécule
=>affine encore le pool de molécule : 1 molécule : pimozide
effets du pimozide chez le poisson zèbre
réduit les déficits moteurs
restaure les jonctions neuro-musculaires
restaure la transmission synaptique
avantages/inconvénients in vitro
lignées cellulaire - cultures 1aires - organes isolés
avantages : -modèle simplifié
-possibilité de modélisation mathématique
-réduction de nombre d’naimaux
-reproductibilité
inconvénients : modèle simplifié
avantages/inconvénients in vivo
invertébrés - vertébrés
avantages : -respect des boucles de régulations
-modélisation de pathologies humaines
inconvénients :-plus grandes variabilité des résulats expérimentaux
-résuction difficile du nombre d’animaux
bon modèle
modèle isomorphique : le modèle animal doit présenter des symptomes identiques à ceux de la pathologie humaine, malgré les différences anatomiques, physiologiques
modèle homologue : les mécanismes mis en jeu sont les mêmes dans le modèle et chez l’homme
modèle prédictif : la réponse aux traitements du modèle animal doit être similaire à celle de la pathologie humaine
pourquoi modéliser en biologie?
faire progresser les connaissances
aider aux traitements de pathologies humaines ou animal
comprendre les mécanismes fondamentaux d’une pathologie ou fonction physiologique
deux types de modèles
-modèle comme équivalent : il représente la maladie, plus précisément ce que l’on sait de la maladie à un moment donné
-modèle comme paradigme : il aide à comprendre les mécanismes physiopathologiques, à découvrir et à tester de nouvelles hypothèses
obtenir des modèles animaux
-modèles spontané : sélection génétique idéal = modèle reproductible (par ex : rats et poulets présentant des crises épileptiques spontanées)
-modèle induit ou construit : par méthodes lésionnelles chimiques et/ou génétiques (animaux transgéniques)
qu’est ce que la douleur?
expérience sensorielle complexe à plusieurs composantes
pas de douleur sans interpretation corticale consciente de l’information nociceptive
la douleur est essentielle pour la survie de l’individu (ex ICD) : système d’alarme, d’adaptation et d’apprentissage
cognition
la douleur est subjective : -ressenti différent entre individus
-ressenti différent chez un même individu selon contexte
les composantes de la douleur
-sensori-discriminative : décodage du message sensoriel : nature, intensité, durée, localisation
-affective/emotionnelle : expression, angoisse, anxiété, peur, dépression
-autonome : réaction inconsciente du système autonome à une douleur
-cognitive : signification de la douleur perçue, influence du contexte situationnel et de l’histoire individuelle
différents types de douleur
-douleur (sensation de stimuli nociceptif) : protectrice : retrait/ressenti déagréable
-douleur inflammatoire (induite par une lésion tissulaire) : adaptative/protectrice : aide à la guérison de la zone lésée
-douleur neuropathique (induite par une lésion du système nerveux) : pas de protection, maladaptative, maladie
-douleur dysfonctionnelle (absence de stimulus ou de lésion) : pas de protection, maladaptative, maladie
système somatosensoriel
Ensemble des récepteurs sensoriels chargés de recueillir des informations sur le toucher, la température, la position des membres et les dommages tissulaires
nocicepteurs
neurones sensoriels spécialisés dans la détection des informations nociceptives
composition ganglion de la racine dorsale
fibre C : non myélinisées, petit diamètre, nociception (mécanique, thermique, chimique), thermoception, peptidergique ou non
fibre Abeta : myélinisées, gros diamètre, proprioception (=perception de la position du corps dans l’espace)/toucher léger
fibre Adelta : légèrement myélinisées, diamètre moyen, nociception (mécanique, thermique, chimique)
détection des informations “douloureuses”
terminaisons nerveuses libres -> nocicepteurs -> moelle épinière (=>réflexe de retrait)
des capteurs moléculaires détectent le stimulus et le transforme en signel électrique
récepteur TRPV1
activés par la capsaïcine
sensation de chaleur quand on mange un piment
augemente le CA2+ intracellulaire
tétramère (4 monomères)
découverte du récepteur TRPV1
-cellules HEK293 transfectées
-imagerie [Ca2+] libre
-réponse à la capsaïcine?
-si oui : subdivision du pool
-cellules HEK293 tranfectées
-imagerie [Ca2+] libre
-réponse à la capsaïcine?
-> 1cDNA (3kb) -> sensibilité à la capsaïcine VR1
étude des propriétés du Rc VR1 cloné
système d’expression hétérologue : ovocyte de Xenope exprimant VR1
voltage clamp avec 2 électrodes
cellules HEK293 transfectées avec cDNA codant pour VR1
imagerie calcique : Fura2
