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Faire avancer la sûreté nucléaire

La Recherchev2

Les effets biologiques des expositions chroniques à des radionucléides et leurs impacts sur la santé

(janvier 2011)

DES RECHERCHES permettant d'évaluer les risques liés à des radionucléides et leurs impacts sur la santé

Le programme de recherche expérimentale ENVIRHOM-Santé ou Comprendre les effets d’une contamination chronique à faibles doses de radionucléide sur la santé

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Le cerveau : un nouvel organe cible de l’uranium


Philippe LESTAEVEL

chercheur au Laboratoire de radiotoxicolgie expérimentale

Le passage de l'uranium dans le cerveau et ses conséquences radiotoxicologiques

Le système nerveux central (SNC) est le système de commande qui se trouve en amont de toutes les grandes fonctions physiologiques. Un dysfonctionnement de celui-ci peut donc engendrer des conséquences sur tout l’organisme. Le SNC est aussi une cible majeure en terme d’effets toxiques pour certains métaux lourds, comme le mercure, le manganèse ou le plomb. En revanche, la neurotoxicité de l’uranium, un autre métal lourd, a été peu étudiée.

Le passage de l’uranium dans le cerveau

Dans le cas d’exposition aiguë ou chronique, il est clairement établi que l’uranium traverse la barrière hémato-encéphalique (BHE) et se retrouve dans le cerveau de manière dépendante de la dose reçue, du mode de contamination et du temps d’exposition à l’uranium (Fitsanakis et al., 2006). Cependant, ce passage hémato-méningé reste inexpliqué. Un travail, mené par Lemercier et al, démontre que l’uranium n’altère pas la BHE, ce qui incite les auteurs à discuter d’un éventuel passage vasculaire (Lermercier et al., 2003). L’hypothèse d’une implication de transporteurs via des protéines circulantes, tels que la transferrine, l’apolipoprotéine ou l’albumine a été suggérée mais non validée.

L’uranium enrichi entraîne des conséquences sur le plan cognitif et sur le cycle du sommeil plus importantes que l’uranium appauvri

figure 1

figure 1

Effets d’une exposition de 1.5 mois à l’uranium appauvri (UA) ou l’uranium enrichi (UE) (2mg/kg/jour) sur le système nerveux central : anxiété, sommeil paradoxal, mémoire spatiale, péroxydation lipidique dans le cortex entorhinal (marqueur de stress oxydant) et activité de l’acétylcholinestérase dans l’hippocampe. Les interactions entre les différents effets observés sont représentées par une flèche rouge; les données sont représentées en moyenne ± SEM; *: p<0.05 ; ** :p<0.01.

Sur le plan cognitif, les effets de l’uranium sont multiples. Nos études expérimentales chez le rat ont montré une diminution de la mémoire à court terme de 10 à 20 % après une contamination chronique à l’uranium enrichi (UE) à 4% pendant 1,5 et 9 mois (2 mg/kg/jour via l’eau de boisson) (Houpert et al., 2005 ; Houpert et al., 2007) comme montré sur la figure 1. En revanche, le même protocole de contamination mené avec de l’uranium appauvri (UA) n’a aucun effet significatif (Houpert et al., 2005). D’autres travaux ont montré que les profils d’apprentissage de localisation d’une plate-forme immergée (test de la piscine de Morris) semblent diminués après ingestion chronique d’UA mais pour des concentrations plus importantes que celles utilisées dans nos expérimentations (10, 20 ou 40 mg/kg/jour, 3 mois et 80 mg/kg, 4 semaines) (Albina et al., 2005).

Nous avons également démontré un dérèglement du cycle veille-sommeil suite à l’ingestion d’UE (2 mg/kg/jour via l’eau de boisson) mais qui n’apparait pas avec l’UA. En effet, une augmentation de la quantité de sommeil paradoxal après des contaminations sub-chroniques de 1 et 2 mois a été observée (+47% et +66%, respectivement), augmentation qui disparaît lorsque la contamination est prolongée à 3 mois (Lestaevel et al., 2005). Ce résultat suggère l’existence d’une réponse adaptative de l’organisme. De plus, l’état anxieux des rats est augmenté après 1,5 mois de  contamination à l’UE, alors que la contamination à l’UA n’a pas d’effet (Houpert et al., 2005). L’ensemble de ces résultats  démontrent l’importance de la toxicité radiologique de l’uranium.

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