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Hématopoïèse résiduelle : étude de la réponse proliférative de la moelle osseuse protégée en réaction à une irradiation partielle chez Macaca ascicularis


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Johanna FRICK
Certificat d’Etudes Spécialisées Technologiques, option : Bio-expérimentation industrielle. Année 1996-1997 ESTBA).

Type de document > *Mémoire/HDR/Thèse

Mots clés > radiohématologie, irradiation

Unité de recherche > Laboratoire de recherche en thérapeutiques des irradiations_(LRTI)

Auteurs > FRICK Johanna

Date de publication > 01/06/1996

Résumé

Les radiations ionisantes entraînent des troubles de l'hématopoïèse, notamment une aplasie médullaire et une baisse des éléments figurés du sang. Ce déficit hématologique entraîne une sensibilité accrue aux infections, des hémorragies et une anémie. Dans des conditions accidentelles ou certaines conditions thérapeutiques, les irradiations sont hétérogènes, c'est-à-dire que certains territoires médullaires sont épargnés. Les territoires protégés sont capables de soutenir et de régénérer l’hématopoïèse, déficiente dans les territoires irradiés: c'est l'hématopoïèse résiduelle.
Le laboratoire de radio-hématologie se propose d'étudier l'hématopoïèse résiduelle après une irradiation hétérogène afin de pouvoir guider au mieux les approches thérapeutiques. Pour mimer les conditions accidentelles, nous avons effectué des irradiations expérimentales partielles (hémicorporelles basses), et pour permettre l'extrapolation la plus juste possible des résultats à l’homme, nous avons choisi le primate non humain comme modèle expérimental. Nous nous sommes tout particulièrement intéressés à la réponse de l’hématopoïèse dans les territoires médullaires protégés. Dans ce cadre, a été plus particulièrement étudiée la prolifération cellulaire dans la moelle osseuse protégée en réponse à une irradiation partielle chez Macaca fascicularis.
Deux techniques, basées sur le principe d'incorporation de la bromodésoxyuridine (BrdU), ont été mises au point pour étudier la prolifération cellulaire dans la moelle osseuse. Le BrdU (analogue de la thymidine) est incorporé par les cellules durant la phase de synthèse d'ADN, et l’incorporation est possible soit par incubation in vitro des cellules médullaires prélevées avec le BrdU, soit in vivo par injection intraveineuse du BrdU chez le macaque. Après perméabilisation des cellules et dénaturation de l'ADN, le BrdU incorporé est révélé par une réaction antigène-anticorps, à l’aide d'un anticorps anti-BrdU spécifique couplé à un fluorochrome. L’analyse quantitative et qualitative des cellules en prolifération s’effectue ensuite par cytométrie en flux. L’addition d'iodure de propidium (intercalant stoechiométrique de l’ADN) permet de déterminer la ploïdie cellulaire.
Deux protocoles de perméabilisation et dénaturation ont été testés. Le premier utilise de l'éthanol et de l'acide chlorhydrique et permet d'étudier le cycle cellulaire de façon précise. Le second, utilise des conditions ménagées de perméabilisation, de fixation et de dénaturation (Paraformaldéhyde/DNase) pour préserver l’antigénicité membranaire. On peut ainsi étudier la prolifération cellulaire dans la population médullaire CD34+ qui nous intéresse , puisque c'est elle qui est capable à long terme de régénérer l'hématopoïése.
L'étude cinétique de la prolifération en territoire médullaire protégé en réponse à une irradiation hémicorporelle basse de 15 Gy chez Macaca fasciculatis a été effectuée par la technique « éthanol/HCI » après l’incubation in vitro des cellules en présence de BrdU.
Cette étude démontre chez les macaques irradiés, une forte augmentation de la prolifération cellulaire (jusqu'à 50 % de cellules mononucléées en prolifération) dans les territoires protégés, alors que la prolifération médullaire du macaque témoin, non irradié, reste stable (entre 20 et 30 % de cellules mononucléées en prolifération).
Les cinétiques de réponse proliférative chez les macaques irradiés semblent subir des variations inter-individuelles : La réponse est soit précoce (augmentation de la prolifération les 5 premiers jours après l'irradiation), soit plus tardive (augmentation de la prolifération à partir du 8ème jour après l'irradiation). Cependant dans les 2 cas, les taux de prolifération sont retournés à leurs valeurs basales 5 semaines après l'irradiation.