Surveillance des astrocytes réactivité et prolifération in Vitro dans des Conditions de type ischémique

Accident vasculaire cérébral est défini comme « un dysfonctionnement neurologique aiguë d’origine vasculaire avec développement rapid ou soudain des symptômes et des signes, correspondant à la participation des principaux domaines d’action dans le cerveau »^1,2. Il existe deux types d’AVC : hémorragique et ischémique. Lorsque la dysfonction vasculaire est causée par un anévrisme ou une défectuosité artério-veineuse, accompagné d’affaiblissement postérieur de rupture d’une artère, il s’agit alors d’accident vasculaire cérébral hémorragique³ qui, dans la plupart des cas, conduit à la mort. Lorsqu’un thrombus ou une embolie fait obstacle à la circulation sanguine, provoquant une privation temporaire d’oxygène et de glucose à une région du cerveau, il est appelé accident vasculaire cérébral ischémique⁴. Incapacité à nourrir les cellules autour de la zone touchée ou ischémique de base conduit à un déséquilibre métabolique et homéostatique, dysfonction énergique, la mort neuronale et inflammation⁵, qui peut entraîner une invalidité permanente chez les patients⁶.

Accident vasculaire cérébral ischémique est une lésion multifactorielle impliquant plusieurs types de cellules qui réagissent et exercent leurs effets à des moments différents. De nombreuses interactions créent un environnement difficile pour étudier le comportement des cellules individuelles. Alors, Comment étudier la contribution d’un type de cellule spécifique dans un environnement aussi complex ? Un modèle accepté in vitro de l’ischémie se compose d’exposition des cellules à la privation d’oxygène et de glucose (AMG), pendant une certaine période, suivie par la restauration des cellules à un environnement normoxiques. Ce système simule un accident ischémique cérébral, suivi d’une reperfusion artérielle. Dans cette méthode, cellules ou tissus sont exposés à un média sans glucose dans un environnement purgé de l’oxygène, en utilisant une chambre hypoxique spécialisée. Le temps d’incubation AMG peut varier de quelques minutes jusqu’à 24 h, selon l’hypothèse qui veut être testé. Des études ont montré que, selon les temps des autres ministères et normoxique environnement, phénotypes spécifiques d’accident vasculaire cérébral (c.-à-d., aiguë ou subchronique) peut être réalisé. Des astrocytes primaires isolées, exposés à d’autres ministères à restauration postérieure à conditions normoxiques, est un modèle cellulaire bien étudié pour imiter course in vitro⁷. À l’aide d’autres ministères est possible de révéler les mécanismes moléculaires indépendantes des cellules isolées dans un environnement de type accident vasculaire cérébral.

Comme nos connaissances de la biologie de l’astrocyte augmente, il est devenu évident qu’ils sont essentiels pour le maintien des synapses et soutenir la réparation, le développement et la plasticité neurale⁸. Dans des conditions normales, les astrocytes libèrent et répondent aux cytokines, chimiokines, facteurs de croissance et gliotransmetteurs, garder l’équilibre métabolique et l’homéostasie au sein de synapses^5,9. En neuro-inflammation aiguë, comme l’accident vasculaire cérébral ischémique, ces cellules peuvent devenir réactives, montrent une surexpression à long terme de protéine acide fibrillaire gliale (GFAP) et montrent une hypertrophie dans leur morphologie^{5,10, 11 , 12}. comme l’infarctus ischémique se développe, l’homéostasie fourni par les astrocytes devient affectée, ce qui concerne l’absorption normale de glutamate, métabolisme énergétique, l’échange des molécules actives et anti-oxydant activité¹³.

Astrocytes réactivées prolifèrent autour du tissu de l’infarctus, tandis que les leucocytes migrent vers la zone lésés¹⁴. Astrocytes prolifération peut être mesurée à l’aide de marqueurs comme antigène nucléaire de prolifération cellulaire (PCNA), Ki67 et bromodéoxyuridine (BrdU)¹⁵. Cette réponse proliférative est générée de façon dépendante du temps, et il contribue à former la cicatrice gliale, un tableau des astrocytes irréversiblement réactives le long du parenchyme du site endommagé après une blessure⁹. Une des fonctions premières de cette cicatrice est de limiter l’extravasation de cellules immunitaires dans cette région. Toutefois, des études ont montré que la cicatrice devienne un obstacle physique d’axones étendre, car ils libèrent des molécules inhibant la croissance axonale et créer une barrière physique qui empêche que les axones s’étendant autour de la zone lésée¹⁶. Néanmoins, il existe des preuves scientifiques montrant qu’après une blessure de la moelle épinière, complètement éviter la formation de la cicatrice gliale peut nuire à la régénération des axones¹⁷. Ainsi, le contexte dans lequel la réponse astrocytaires spécifique est mesuré, doit être considéré sur le cadre de la lésion étudié.

La méthodologie présentée peut être appliquée à l’étude de la fonction individualisée des astrocytes après la privation d’oxygène glucose et elle peut être modifiée selon les questions que le chercheur veut répondre. Par exemple, outre les changements morphologiques et les marqueurs exprimés à des moments différents ministères, les surnageants d’astrocytes exposés à d’autres ministères peuvent être davantage analysés afin d’identifier des facteurs solubles libérées par ces cellules, ou utilisé comme un milieux conditionnés pour évaluer ses effet dans d’autres cellules du cerveau. Cette approche permet aux études sur la réactivité d’astrocyte qui pourraient mener à l’élucidation des facteurs qui régissent et modulent leur réponse dans un scénario d’accident ischémique cérébral.