Les tests comportementaux sur la Maladie de Parkinson

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Dopamine : modulateur du circuit accumbal

Au sein de ce circuit, la DA est fortement représentée par une large innervation en provenance de l’ATV et de la partie médiane de la SNc. Il est important de noter que les projections Dopaminergiques sur le NAcc ne sont pas homogènes. En effet, l’innervation DAergique du Core du NAcc est assurée par la SNc médiane et l’ATV, tandis que le Shell reçoit majoritairement des afférences Dopaminergiques de l’ensemble de l’ATV, ainsi que du RRF et de la SNc pour les parties les plus latérales de cette structure (Ungerstedt et al., 1971b; Ikemoto et al., 1999; Joel et al., 2000). Les projections Dopaminergiques ne se limitent pas au NAcc, elles innervent quasiment la totalité des structures des GB qui projettent elles-mêmes sur les neurones de l’ATV (Fig. 33). Les neurones DA sont connus pour avoir une activité intrinsèque régulière (Grace et al., 1989), appelée activité pacemaker. Cette activité pacemaker est ainsi modifiée par les afférences GABA du NAcc et du pallidum ventral (Grace et al.,, 1985; Zahm et al.1989), mais aussi par les afférences corticales excitatrices du cortex préfrontal (Carr et al., 2000). Cependant, il a également été montré que cette activité spontanée n’était pas présente dans l’ensemble des neurones Dopaminergiques du complexe ATV/SNc. En effet, ceux-ci sont dans un état hyperpolarisé (Bunney et al., 1978 ; Freeman et al., 1985) qui serait dû à l’activité inhibitrice des afférences du pallidum ventral, sous le contrôle du subiculum ventral et du NAcc (Floresco et al., 2003). Ainsi, la proportion des neurones Dopaminergiques spontanément actifs serait dépendante des différentes afférences du NAcc. On peut comprendre aisément que ces interactions complexes, prenant en compte, non seulement les afférences des différentes structures corticales, mais aussi des neurones Dopaminergiques eux-mêmes, permettent de réguler finement l’ensemble de ces informations, et de les transmettre au cortex via le thalamus.

La dopamine : rôle d’interface entre les circuits limbiques et moteurs

Comme nous avons pu le voir, les systèmes moteurs et limbiques ont été initialement ségrégés en entités parallèles et indépendantes (Alexander et al., 1990). Depuis une quinzaine d’années, des études comportementales et neuroanatomiques, remettent en cause cette vision (Wise et al., 2009; Balleine et al., 2010; Bromberg-Martin et al., 2010b). En effet, le couplage de l’ensemble des informations externes (environnement, récompense) et internes (état physiologique, valence incitative et émotionnelle de la récompense, motivation) est indispensable pour permettre en fonction de chaque situation, une régulation fine du comportement et ainsi la mise en place d’une action la plus appropriée, qui peut consister à l’arrêt d’un plan d’action ou à sa mise en œuvre. Ces adaptations nécessitent ainsi une importante contiguïté entre les systèmes limbiques et moteurs. En effet, le réseau ventral des GB, bien qu’indispensable dans les comportements dirigés vers un but et dans l’évaluation de la récompense, ne peut ainsi travailler de façon isolée (Joel et al., 1994; Haber et al., 2000; Kolomiets et al., 2001; McFarland et al., 2002; Haber et al., 2006; Belin et al., 2008; Draganski et al., 2008; Kasanetz et al., 2008; Haber et al., 2009). Joel et Weiner ont formulé l’hypothèse d’un circuit prenant en compte cette interface limbique/motrice. Selon eux, cette communication est réalisée non seulement par les boucles striato-mésencéphaliques, mais aussi par les boucles striato-corticales (Joel et al., 2000). En effet, si on s’intéresse à l’organisation des projections méso-striatales et striato-mésencéphaliques (Fig. 35 et 36), on voit que le striatum ventral, ici considéré comme striatum « limbique », envoie des projections sur l’ensemble des neurones Dopaminergiques du mésencéphale. À l’interface entre ces deux voies, le striatum associatif se projette sur des neurones Dopaminergiques qui envoient des projections sur le striatum dorsal ou « moteur », permettant ainsi un passage de l’information entre ces différentes boucles (Joel et al., 2000 ; Haber et al., 2009). De plus, ces auteurs émettent également l’idée qu’au sein de chaque boucle, les projections striato-corticales seraient constituées de deux circuits : un circuit fermé indépendant et un circuit dit ouvert, permettant de faire transiter les informations entre chaque boucle. Dès lors, la boucle associative recevrait les informations limbiques des afférences striatales au niveau du cortex associatif, informations qui seraient ensuite acheminées au striatum moteur par des connexions cortico-striatales. Du fait de sa triple composante motrice, associative et limbique, le NST est identifié comme un relais majeur au sein du circuit cortico-striatal et pouvant jouer le rôle d’intermédiaire (Nambu et al., 1996; Joel et al., 2000; Karachi et al., 2005; Temel et al., 2005; Mallet et al., 2007; Benarroch et al., 2008; Obeso et al., 2008; Baunez et al., 2011) (Fig. 37). Selon cette hypothèse, chaque boucle resterait indépendante dans le traitement des informations qui ne seraient transmises que via les recoupements des projections issues du système DAergique et du NST, au sein des territoires limbique, associatif et moteur interconnectés (Fig. 37).

Maladie de Parkinson et inflammation

La neuroinflammation joue un rôle majeur dans le processus neurodégénératif où elle se manifeste précocement par l’activation de cellules gliales (microglie et astrocytes). En s’appuyant sur l’utilisation de modèles animaux mimant les stades précoces de la maladie, l’élaboration de stratégies à visée anti inflammatoire constitue donc une approche thérapeutique prometteuse

Le système immunitaire et l’inflammation

Le système immunitaire est l’une des grandes fonctions de l’organisme. Il permet le maintien de la cohésion cellulaire et tissulaire, l’élimination des constituants altérés et la défense contre les substances étrangères ou les agents infectieux. Le système immunitaire est composé d’un ensemble de molécules en solution dans les liquides biologiques (immunité humorale), et par différents types cellulaires communiquant entre eux par des médiateurs (solubles ou membranaires). Il existe deux types d’immunité :
– L’immunité innée ou immunité naturelle : elle est commune aux organismes pluricellulaires, aux végétaux et aux animaux. Elle est mise en jeu immédiatement après une agression extérieure. Elle est basée sur la reconnaissance de motifs communs à un grand nombre de microorganismes pathogènes (PAMP pour pathogen associated molecular patterns) et fait intervenir plusieurs types cellulaires dont les polynucléaires (éosinophiles, basophiles et neutrophiles) et les monocytes/macrophages.
– L’immunité adaptative ou spécifique : elle est uniquement présente chez les vertébrés. Les cellules impliquées dans ce type d’immunité sont les lymphocytes (T et B). Contrairement à l’immunité innée, l’immunité adaptative est plus spécifique et elle est caractérisé par la propriété de mémoire : elle permet une élimination plus rapide et plus efficace de l’agent infectieux lors de nouvelles expositions. L’inflammation est une réaction du système immunitaire face à des agressions externes de nature infectieuse, physique, chimique ou métabolique. Elle est ubiquitaire et fait intervenir l’immunité innée et l’immunité adaptative. De manière synthétique, l’inflammation se traduit par une augmentation de la perméabilité de la paroi des vaisseaux sanguins permettant le passage de leucocytes vers le site inflammatoire (diapédèse), et par une libération importante de différents médiateurs par les cellules immunitaires incluant des cytokines pro-inflammatoires, des cytokines antiinflammatoires, des substances vasodilatatrices et des chimiokines. L’inflammation est une réaction naturelle de défense contre des agressions extérieures, elle est donc utile pour l’organisme. Cependant, elle peut s’installer de façon chronique et induire ainsi d’importants dégâts cellulaires et tissulaires.

La neuroinflammation

Il a été longtemps pensé que le SNC (Système Nerveux Central), dont les capacités de renouvellement tissulaire sont très limitées, est un site immuno-privilégié notamment en raison de la présence de la Barrière hémato-encéphalique BHE (Renaud et al., 2015). En effet, la BHE sépare anatomiquement le parenchyme cérébral de la circulation sanguine et contrôle drastiquement les échanges entre ces deux compartiments : elle empêche la pénétration de la grande majorité des composés et des cellules circulants. Cependant, l’accumulation de données expérimentales montre bel et bien l’existence d’une inflammation au niveau central qualifiée de neuroinflammation. Bien qu’elle partage un langage moléculaire commun avec l’inflammation dite « périphérique », la neuroinflammation est médiée par des cellules propres au tissu cérébral : les cellules gliales (également appelées cellules de la névroglie). Elles assurent un rôle de nutrition, de soutien et de protection vis à vis des neurones. La neuroinflammation est majoritairement représentée par l’activation de deux types de cellules gliales : les cellules microgliales et les astrocytes.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES
I. Neurodégénérescence dans la Maladie de Parkinson et le vieillissement normal
II. Physiopathologie de la Maladie de Parkinson
II.1. Aspects cliniques
II.2. Aspects thérapeutiques
II.3. Aspects anatomo-pathologiques
II.3.1. Corps de Lewy
II.3.2. Lésions Dopaminergiques
II.3.3. Lésions non-Dopaminergiques
III. Modèles expérimentaux de la MP
III.1. La 6-OHDA
III.1.1. Mode d’action de la 6-OHDA
III.1.2. Différents modèles de lésion à la 6-OHDA chez le rat
III.2. Le MPTP
III.2.1. Mode d’action du MPTP
III.2.2. Modèles de lésions au MPTP
IV. La dopamine
IV.1. La voie de synthèse de la dopamine
IV.2. La synapse dopaminergique
IV.3. Les récepteurs dopaminergiques
IV.3.1. Propriétés structurelles
IV.3.2. Propriétés pharmacologiques
IV.3.3. Localisation
IV.3.4. Aspects fonctionnels
IV.4. Les neurones dopaminergiques du mésencéphale
IV.4.1. Les groupes cellulaires A8, A9, A10.
IV.4.2. La Substance Noire
IV.4.3. L’Aire Tegmentale Ventrale
IV.4.4. Le noyau rétrorubral
IV.5. Les voies dopaminergiques mésencéphaliques
IV.5.1. Les projections de A9
IV.5.2. Les projections de A10
IV.5.3. Une ségrégation trop simpliste ?
IV.5.3.1. Chevauchement des territoires de projection: continuum médiolatéral des projections dopaminergiques.
IV.5.3.2. L’organisation en « tiers dorsal et ventral » des neurones dopaminergiques issus de la SNc et de l’ATV
IV.5.4. Rôle modulateur de la dopamine au sein des ganglions de la base
IV.5.4.1. La dopamine : modulatrice des circuits moteurs
IV.5.4.2. Le modèle classique de double circuit « direct-indirect »
IV.5.4.3. Remises en cause du modèle classique
IV.5.5. La dopamine dans les circuits limbiques
IV.5.5.1. Structures associées au circuit mésocorticolimbique
IV.5.5.2. Le circuit mésocorticolimbique
IV.5.5.3. Dopamine : modulateur du circuit accumbal
IV.5.6. La dopamine : rôle d’interface entre les circuits limbiques et moteurs
V. Maladie de Parkinson et inflammation
V.1. Le système immunitaire et l’inflammation
V.2. La neuroinflammation
V.3. Neuroinflammation et dégénérescence des neurones dopaminergiques
VI. Voacanga africana : VOC (Stapt ex Scoot-Elliot)
VI.1. Description botanique
VI.2. Usages médicinaux
VI.3. Habitat et repartition géographique
VI.4. Noms vernaculaires et synonymes
VI.5. Composition chimique de la plante
DEUXIEME PARTIE
I. Matériels et méthodes
I.1. Le matériel végétal et extraction
I.2. Les aniamux
I.3. La chirurgie stéréotaxique
I.4. Le modèle MPTP
I.5. Les tests comportementaux sur la Maladie de Parkinson
I.5.1. Open field
I.5.2. Rotarod
I.5.3. Test à la nage forcée ou FST
I.6. Immunomarquage
I.6.1. Préparation des coupes
I.6.2. Immunohistochimie
I.6.2.1. Immunofluorescence
I.6.2.2. Immunomarquage en peroxydase
I.6.2.3. Immunomarquage NeuN
I.7. Les autres tests expérimentaux
I.7.1. Protocole de brulûre expérimentale
I.7.2. Le protocole expérimental de l’activité anti-inflammatoire topique
I.7.3. Le protocole expérimental de l’activité anti-inflammatoire systémique
I.7.4. Le protocole expérimental de l’activité anti-nociceptive
I.8. Synthèse du déroulement des protocoles
I.9. Statistiques
II. Résultats
RESULTATS DE LA PREMIERE ETUDE : Modèle murin de la Maladie de Parkinson : Evaluation de l’effet sur la cognition et de l’aptitude motrice du Voacanga africana (Stapt ex Scoot-Elliot) (Etude préliminaire)
1. Evaluation de l’effet sur la cognition et l’aptitude motrice du VOC dans la MP (MPTP)
RESULTATS DE LA DEUXIEME ETUDE : Evaluation des effets d’extrait
hydroéthanolique d’écorce de racine de voacanga africana Stapt ex Scoot-Elliot (Apocynaceae) sur les mécanismes physiopathologiques impliqués dans l’effraction cutanée, l’inflammation locale, systémique et antalgique.
1. Evaluation de l’effet cicatrisant et anti-inflammatoire topique d’extrait de voacanga africana
2. Evaluation de l’effet Analgésique et anti-inflammatoire systémique d’extrait de voacanga africana
RESULTATS DE LA TROISIEME ETUDE : Evaluation des interactionses effets d’extrait hydroéthanolique d’écorce de racine du Voacanga africana Stapt ex Scoot-Elliot (Apocynaceae) avec les mécanismes physiopathologiques de la Maladie de Parkinson : Effet neuroprotecteur
1. Evaluation des effets du VOC sur l’activité cognitive et motrice la MP (6-OHDA)
2. Evaluation de la neurodégénérescence chez nos animaux traités VOC dans la MP
III. Discussions
III.1. Les actions du VOC sur l’activité cognitive et motrice dans un cas particulier : la MP
III.2. Les mécanismes d’actions sous-tendant l’effet neuroprotec-teur antiinflammatoire du VOC dans la MP.
III.3. Les effets cicatrisants, analgésiques, antiinflammatoires topiques et systémiques du VOC chez des murins
CONCLUSION & PERSPECTIVES
REFERENCES
ANNEXES
PUBLICATIONS, COMMUNICATION ET BREVET