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Facteurs d’Apprentissage chez les Modèles Murins de Mémoire et Evaluation des Effets du Dimebon. Vignisse Julie Master 2 Sciences Biomédicales, Option Neurosciences Année Académique 2009-2010 - PowerPoint PPT Presentation
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Facteurs d’Apprentissage chez Facteurs d’Apprentissage chez les Modèles Murins de les Modèles Murins de
Mémoire et Evaluation des Mémoire et Evaluation des Effets du DimebonEffets du Dimebon
Vignisse Julie
Master 2 Sciences Biomédicales, Option Neurosciences
Année Académique 2009-2010
Mémoire réalisé dans le cadre d’un échange Erasmus avec l’université de Maastricht (School of Mental Health and
Neuroscience) sous la supervision des Dr T. Strekalova et Dr Ch. Grandfils
Introduction1) Maladie d’Alzheimer (MA)
2) Traitements actuels de la MA - symptomatiques:
• 3 inhibiteurs de cholinesterase: donepezil, rivastigmine et galantamine• 1 antagoniste des récepteurs NMDA: memantine
=> Besoin de nvx principes actifs pour traitement de fond
3) Récemment, études cliniques chez patients MA
DimebonDimebon:
• Effets procognitifs ETET neuroprotectifs• Mécanisme d’action différent • Candidat potentiel pour le traitement de fond
Objectifs• Objectif principal:: Déterminer des tests comportementaux de mémoire pour le Déterminer des tests comportementaux de mémoire pour le
screening de nouveaux principes actifs procognitifs (dimebon) dans les screening de nouveaux principes actifs procognitifs (dimebon) dans les modèles murinsmodèles murins
• Etude 1: Evaluation de la sensibilité des modèles murins de mémoire
Objectifs:
1) Caractériser certains des facteurs d’apprentissage tels que:
• Différences de mémoire entre souches de souris• Effet du vieillissement sur la mémoire• Effet du stress chronique sur la mémoire
2) Confirmer la haute résolution du step-down avoidance comme test de mémoire
• Etude 2: Développement de modèles de mémoire pour l’étude des effets du dimebon et analogues
1) Etude dose / réponse du dimebon en administration intrapéritoneale unique ou répétée
2) Déterminer des paradigmes de mémoire, de préférence avec une seule session de training, sensibles à ces traitements
Etude 1: Evaluation de la sensibilité Etude 1: Evaluation de la sensibilité de modèles murins de mémoirede modèles murins de mémoire
• Design de l’étude • Paradigme de step-down avoidance• Expérience 1: Différences entre souches de souris• Expérience 2: Effets du vieillissement• Conclusion
Design de l’Etude 1
Souris Paradigme Résultats
Différences Différences entre souchesentre souches
C57BL/6NC57BL/6N
CD1CD1
BALB/cBALB/c
Step-down Step-down avoidance avoidance
Différences de Différences de mémoire mémoire
contextuelle entre contextuelle entre les 3 souches les 3 souches
Effets du Effets du vieillissementvieillissement
C57BL/6NC57BL/6N3 mois3 mois
7 mois7 mois
Step-down Step-down avoidanceavoidance
Différences Différences minimes d’âge minimes d’âge
affectent la affectent la mémoire mémoire
contextuellecontextuelle
Effets du Effets du stress stress chroniquechronique
C57BL/6N stressées
chroniquement
Conditionnement de peur contextuel
Un stress chronique altère la
mémoire contextuelle
Le paradigme de step-down avoidance (SDA)
• Mémoire contextuelle dépendante de l’hippocampe
• Appareil: Boite plastique + grille électrifiable = chambre
• 1 session de training: choc électrique
mesure de la latence de baselatence de base = temps pour descendre les 4 pattes sur la grille
• 1 session de rappel (+24 h): Même contexte, PAS de choc
mesure de la « latence de step down (SD)»« latence de step down (SD)» = mesure de la mémoire contextuelle
pourcentage de « bons élèves »« bons élèves » = latences de step down ≥ 30s
Expérience 1: Différences entre souches de souris
• 3 souches: mâle, 3 mois
• Objectif: Comparer l’habilité de ces 3 souches à acquérir le paradigme de step-down avoidance
• Résultats: Remarquables différences d’apprentissage hippocampe-dépendant entre souches : C57BL/6 > CD1 > BALB/c
C57BL/6N CD1 BALB/c
Charles River
Expérience 2: Une différence d’âge minime affecte la mémoire contextuelle chez les souris
• Souris C57BL/6N mâle de 3 et 7 mois
• Objectif: Déterminer l’impact d’une différence d’âge minime (4 mois) sur la mémoire contextuelle dans le paradigme de SDA
• Résultats: – Session de training: latences de base 3 mois ≈ 7 mois– Session de rappel:
• Latences de SD > session de training pour les 2 groupes => tâche acquise• Latences de SD 3 mois > 7 mois
=> Une différence minime d’âge affecte la mémoire dans le SDA
30
0
50
100
150
200
30
Training Rappel
*** **
GoodlearnersL
ate
nc
y d
e S
tep
Do
wn
(s
)
0
50
100
150
200Training Rappel
Late
nce
de
Ste
p D
ow
n (
s)
0
25
50
75
100
14/20
6/16
3 mois
7 mois
Bon
s él
èves
(%
)
##
Etude 1: Conclusions
1) Modèle murin pour l’étude des effets du dimebon:
• La souche mâlemâle C57BL/6C57BL/6 a révélé les meilleurs scores d’apprentissage, la renforçant dans sa position de souche de référence pour les tests de mémoire
• Les souris C57BL/6 présentent les meilleurs scores de mémoire à l’âge de 3 mois3 mois
=> Souris C57BL/6 mâle âgée de 3 mois
2) Le paradigme de step-down avoidance présente une résolution résolution pour détecter des changements mineurs demémoire hippocampe-dépendante
Etude 2: Développement de modèles Etude 2: Développement de modèles pour l’étude des effets du dimebon et pour l’étude des effets du dimebon et
analoguesanalogues
• Design de l’étude• Expérience 1: Effets d’une dose unique de dimebon dans l’apprentissage du SDA• Expérience 2: Effets d’une administration chronique de dimebon dans l’apprentissage du Y-maze.• Conclusion-discussion• Perspectives
Design de l’étude 2
Tâche cognitive
Souche(mâle)
Dose (mg/kg)
Traite-ment – i.p. Objectif Résultats
Step-down
avoidance
CD1 0.1 aigu -
Evaluation des effets du dimebon sur la mémoire considérant 2 souches de souris
C57BL/6 0.1 aigu -
Evaluation des effets de 2 doses différentes de dimebon sur la mémoire
C57BL/6 0.5 aigu Memory
Y-Maze C57BL/6 0.1 chroniqueEvaluation des effets d’une administration de dimebon sur l’apprentissage spatial
Memory Anxiété?
Expérience 1: Le dimebon améliore l’apprentissage dans le paradigme de SDA
• Ligne du temps du SDA:
• Résultats:
+ 15 min: latences de base véhicule ≈ dimebon
+ 1h et + 24h: latences de step down > latences de bases pr les 2 groupes latences de SD dimebon + 1 h < dimebon + 24 h
+ 24 h: latences de SD + nb de « bons élèves » véhicule < dimebon (*)
=> Dimebon améliore la mémoire à long-terme
Injection i.p. NaCl ou
dimebon 0.5 mg/kg
+ 15 min
Training
+ 1 h
Session de rappel 1
+ 24 h
Session de rappel 2
0
Expérience 1: Le dimebon améliore l’apprentissage dans le paradigme de SDA
• Ligne du temps du SDA:
• Résultats:
+ 15 min: latences de base véhicule ≈ dimebon
+ 1h et + 24h: latences de step down > latences de bases pr les 2 groupes latences de SD dimebon + 1 h < dimebon + 24 h (##)
+ 24 h: latences de SD + nb de « bons élèves » véhicule < dimebon (*)
=> Dimebon améliore la mémoire à long-terme
Injection i.p. NaCl ou
dimebon 0.5 mg/kg
+ 15 min
Training
+ 1 h
Session de rappel 1
+ 24 h
Session de rappel 2
0
Expérience 2: Effets de l’administration chronique de dimebon dans l’apprentissage du Y-maze
Paramètres mesurés:
1) Latence pour atteindre la bouteille
2) Pourcentage de choix corrects
= indicateurs des capacités d’apprentissage
3) Le temps passé par la souris à boire à la bouteille
= indicateur des niveaux d’anxiété et de motivation.
+ 15 min
Session 1
+ 1 h
Session 2Injection i.p. NaCl ou
dimebon 0.1 mg/kg
018h de privation
d’eau
Y-Maze: 1 jour (=> X 5)
Le dimebon accélère l’apprentissage du Y-Maze
1) Latences pour atteindre la bouteille:
ac les jours pr véhicule et dimebon => tâche acquise
àpd jour 5 pour véhicule >< àpd jour 2 pour dimebon p/r au jour 1
– Véhicule > dimebon : jour 3 et jour 5
2) Nb de choix corrects: Véhicule < dimebon
=> Dimebon accélère l’apprentissage spatial dans le Y-Maze=> Dimebon accélère l’apprentissage spatial dans le Y-Maze
0
100
200
300
400
500
600
700
Session 1 Session 2
Jour 1 Jour 5Jour 4Jour 2 Jour 3
Session 2 Session 2 Session 2Session 2Session 1Session 1 Session 1 Session 1
Vehicule (NaCl)Dimebon
La
ten
ce
po
ur
att
ein
dre
la
bo
ute
ille
(s) *
* *
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Session 1
Jour 1 Jour 5Jour 4Jour 2 Jour 3
Dimebon
Véhicule (NaCl)
Session 1 Session 1Session 1 Session 1Session 2 Session 2 Session 2Session 2 Session 2
Du
rée
d'a
bre
uv
em
en
t (s
)
Effet anxiolytique du dimebon
3) Durée d’abreuvement:
ac les jours et au jour 5: véhicule ≈ dimebon => tâche acquise et anxiété
• Véhicule < dimebon jour 1, jour 2, jour 3, jour 4
=> dimebon possède des propriétés anxiolytiques ?=> dimebon possède des propriétés anxiolytiques ?
**
** *
*
Conclusion - Discussion• Le dimebon administré en i.p. à dose unique de 0.5 mg/kg a des effets
procognitifs - détectables par le paradigme de step-down avoidance
• L’administration chronique d’une dose i.p. de 0.1 mg/kg de dimebon a révélé des effets procognitifs (et anxiolytiques) – détectables par le paradigme de Y-Maze.
Expériences à répéter
• Les paradigmes de:
1) Step-down avoidance – 1 session de training, rapide et validé dose unique2) Y-maze – plusieurs sessions de training dose répétée
= Tests comportementaux adéquats pour le screening de médicaments procognitifs tels que le dimebon et analogues
Perspectives
1) Répétitions des expériences
+ test comportementaux + test comportementaux s’adressants’adressant à des facteurs non-cognitifs à des facteurs non-cognitifs (anxiété, locomotion,…)(anxiété, locomotion,…)
+ études pharmacocinétiques, cellulaires et moléculaires + études pharmacocinétiques, cellulaires et moléculaires
=> Comprendre les mécanismes procognitifs Détecter d’éventuels effets neuroprotectifs
2) SiSi modèles validés: étudier des analogues du dimebon et autres principes actifs
=> identifier ceux possédant des propriétés procognitives et neuroprotectives => traitement de fond
=> compréhension éthio-pathogénique de la MA
Remerciements• Dr Christian Grandfils (Ulg) • Dr Tatyana Strekalova (UM)
• Collaboration dans le travail experimental:
– Margarida Correia (Lisbon university)– Andreia Valença (Lisbon university)– João Pedro Nunes (Lisbon university)
• Pour avoir grâcieusement fourni le dimebon et partagé des résultats:
– Dr Alexei Bolkunov (Russian Academy of Sciences, IPAC)
– Professeur Sergei Bachurin (Russian Academy of Sciences, IPAC )
• Pour leur précieuse aide et conseils:
– Professor Ana Santos (Lisbon University)– Professor Harry Steinbusch (UM)
Merci de votre attention!
Des questions?