Étude de l’effet de l’uranium sur la multipotentialité des cellules souches neurales : modèle in vitro de culture de neurosphères - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2017

Effect of uranium on neural stem cells multipotentiality in a neurosphere culture model

Étude de l’effet de l’uranium sur la multipotentialité des cellules souches neurales : modèle in vitro de culture de neurosphères

Résumé

Uranium (U) is a heavy metal naturally present in earth crust. Human activities (extraction, use in nuclear fuel cycles) can lead to environment dispersal. U can then be found in drinking water and food and represents a rising concern about consequences on human health. Experimental studies have shown that U exposure by ingestion can cause cognitive impairment. A neurogenesis disruption could explain such effects. Using in vitro neurosphere primary cultures from embryo’s telencephalon at E13, we studied U impact on neural stem cell (NSC) multipotentiality within a range of concentrations (10, 50, 100 µM) versus control over 7 days of contamination. Our results show a significant effect on cell survival via a decrease of the absolute number of all cell types neurons, astrocytes and mature oligodendrocytes at 50 and 100 µM. Among cells surviving after 7 days in vitro, analysis of apoptotic gene expression tend to reveal an adaptative response via Bax/Bcl2 balance in favour of cell survival at 100 µM condition that will need further investigations. After 7 days of contamination at 100 µM, neurons exhibit an aborted morpholgy with a reduction of the axon and dendrite length correlated with a significant decrease of gene expression GAP43 known to be involved in dendritic arborization development. Regarding gliogenesis, U seem to have a direct action on the maintenance of a population of glial progenitors olig2+ linked with a significant increase of NeuroG3 gene expression at 100 µM. All together, these results suggest that U exerts a specific action on late cell maturation phases rather than on early determination stages.
L’uranium (U) est un métal lourd naturellement présent dans la croûte terrestre. Les activités humaines (extraction, cycle du combustible) peuvent en accentuer la présence dans l’environnement, l’alimentation et l’eau de boisson soulevant des inquiétudes pour la santé de l’Homme. Des études expérimentales rapportent des perturbations cognitives suite à une exposition à l’U par ingestion. Des perturbations de la neurogenèse, notamment sur la prolifération et la différenciation des cellules souches neurales (CSN). Un modèle de culture primaire de neurosphères issues de télencéphales d’embryon de rat à E13 est utilisé pour étudier les effets de l’U sur la multipotentialité des CSN exposées à différentes concentrations d’U (10, 50 et 100 µM) pendant 7 jours comparée à un témoin. Nos résultats montrent un effet sur la survie cellulaire révélé par une diminution significative du nombre absolu de neurones, astrocytes et oligodendrocytes matures à partir de 50 µM d’U. Parmi les cellules survivantes après 7 jours, l’analyse de l’expression des gènes apoptotiques suggère la mise en place d’une réponse adaptative avec une balance Bax/Bcl2 favorable à la survie cellulaire à 100 µM qui reste à confirmer. La morphologie des neurones montrant des ramifications et des prolongements avortés après 7 jours de contamination à 100 µM est en lien direct avec une diminution statistiquement significative du messager de GAP43 impliqué dans le développement de l’arbre dendritique. Concernant la gliogénèse, l’action de l’U s’exerce sur le maintien d’une population de progéniteurs gliaux olig2+ en lien avec une augmentation du messager de NeuroG3 à 100 µM. Ces résultats suggèrent que l’U semble épargner les stades de détermination cellulaire, exprimant un mécanisme d’action qui lui est spécifique et dirigé sur les phases plus tardives de maturation cellulaire.
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  • HAL Id : dumas-01662196 , version 1

Citer

Antoine Becquet. Étude de l’effet de l’uranium sur la multipotentialité des cellules souches neurales : modèle in vitro de culture de neurosphères. Sciences pharmaceutiques. 2017. ⟨dumas-01662196⟩
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