L'hypothermie induite par l'oxcarbazépine après une ischémie transitoire du cerveau antérieur exerce une neuroprotection thérapeutique grâce au potentiel de récepteur transitoire vanilloïde de type 1 et 4 chez les gerbilles, partie 2

2.5. Immunoréactivité TRPV1 et TRPV4

Les modifications de l'immunoréactivité de TRPV1 et TRPV4 dans les régions CA1 de tous les groupes ont été étudiées par immunohistochimie (Figures 5 et 6).

Les tissus immunitaires constituent la principale défense de l'organisme contre les agents pathogènes étrangers, et ils jouent également un rôle important : améliorer notre mémoire.

Des études ont montré que les tissus immunitaires peuvent améliorer la mémoire du corps en activant les cellules nerveuses et les neurotransmetteurs du cerveau. Lorsque les facteurs immunitaires sont libérés dans le cerveau, ils activent l’hippocampe et le cortex préfrontal, deux zones du corps qui contrôlent la mémoire et les émotions. La stimulation de ces zones nous permet de mieux mémoriser et traiter les informations.

De plus, les tissus immunitaires peuvent également avoir un impact positif sur la mémoire en réduisant l’inflammation et en réduisant les effets négatifs du stress chronique sur le cerveau. Cet effet est particulièrement évident chez les personnes âgées, où le déclin du système immunitaire est devenu un phénomène courant, de sorte que des niveaux plus élevés du système immunitaire jouent un rôle important à cet égard.

Nous devons donc essayer de maintenir notre système immunitaire en bonne santé, ce qui aura un impact positif sur notre santé et nos fonctions cognitives. Avoir une alimentation équilibrée, faire de l’exercice modérément et rester socialement connecté sont autant de bons moyens de maintenir l’immunité. Nous devons également adopter une attitude positive et maintenir une humeur optimiste, ce qui contribue également à améliorer notre réponse immunitaire.

Bref, il existe une relation étroite entre le tissu immunitaire et la mémoire. Nous devons faire de notre mieux pour protéger le système immunitaire afin de promouvoir la santé personnelle et le développement physique et mental. On peut voir que nous devons améliorer la mémoire, et Cistanche peut améliorer considérablement la mémoire car il a des effets antioxydants, anti-inflammatoires et anti-âge, qui peuvent aider à réduire l'oxydation et les réactions inflammatoires dans le cerveau, protégeant ainsi la santé du cerveau. système nerveux. En outre, Cistanche peut également favoriser la croissance et la réparation des cellules nerveuses, améliorant ainsi la connectivité et le fonctionnement des réseaux neuronaux. Ces effets peuvent contribuer à améliorer la mémoire, la capacité d’apprentissage et la vitesse de réflexion, et peuvent également prévenir l’apparition de dysfonctionnements cognitifs et de maladies neurodégénératives.

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2.5.1. TRPV1 Immunoréactivité

Dans tous les groupes fictifs, l'immunoréactivité de TRPV1 a été fondamentalement détectée dans la région CA1 : l'immunoréactivité a été principalement montrée dans la strate pyramidale (SP), constituée de cellules pyramidales (cellules principales) (Figure 5A (a1 – c1)).

Dans le groupe tFI + véhicule, l'immunoréactivité de TRPV1 n'a été modifiée que deux jours après tFI par rapport au groupe fictif + véhicule (Figure 5A (a2 – a5), B). De plus, dans le groupe tFI + HyT, l'immunoréactivité de TRPV1 n'a été modifiée de manière significative que deux jours après tFI (Figure 5A (b2 – b5), B).

Cependant, dans ces deux groupes, l'immunoréactivité du TRPV1 était nettement réduite dans le SP (respectivement 57,4 % et 52,2 % par rapport au groupe fictif + véhicule) (Figure 5A (a6, b6), B).

Dans le groupe tFI + OXC, l'immunoréactivité de TRPV1 était significativement augmentée dans le SP (168,9% par rapport au groupe fictif + véhicule) 30 minutes après tFI (Figure 5A (c2), B), et l'immunoréactivité accrue de TRPV1 dans le SP était maintenue jusqu'à ce que quatre jours après tFI (Figure 5A (c3 – c6), B).

Figure 5. (A) Images représentatives de l’immunohistochimie TRPV 1 dans la région CA1 de tous les groupes à 30 min, 12 h, 24 h, 48 h et 96 h après tFI ou opération fictive.

Dans les groupes tFI + véhicule et tFI + HyT, l'immunoréactivité de TRPV1 n'a pas été modifiée de manière significative dans la strate pyramidale (SP) jusqu'à 48 h après tFI, mais elle a été nettement réduite (flèches) 96 h après tFI.

Cependant, dans le groupe tFI + OXC, l'immunoréactivité de TRPV1 était significativement augmentée dans le SP à 30 minutes et maintenue (astérisques) jusqu'à 96 heures après tFI. (B) Densité optique relative (ROD) de l’immunoréactivité TRPV1.

Les barres indiquent les moyennes ± SEM (n {{0}} pour chaque groupe ; * p < 0,05 par rapport au groupe factice+véhicule, # p < 0,05 par rapport au temps correspondant du tFI+véhicule groupe). DONC, strate oriens ; SR, couche radiatum. Barres d'échelle=100 µm.

Figure 6. (A) Images représentatives de l’immunohistochimie TRPV4 dans la région CA1 de tous les groupes à 30 min, 12 h, 1 jour, 2 jours et 4 jours après tFI ou opération fictive.

Dans les groupes tFI + véhicule et tFI + HyT, l'immunoréactivité du TRPV4 était similaire à celle du groupe fictif + véhicule jusqu'à 2 jours après tFI, mais elle était considérablement réduite dans le SP (flèches) quatre jours après tFI.

En revanche, l'immunoréactivité TRPV4 du groupe tFI + OXC était significativement augmentée (astérisques) dans le SP 12 h après tFI et légèrement diminuée (tête de flèche) quatre jours après tFI. (B) ROD d’immunoréactivité TRPV4.

Les barres indiquent les moyennes ± SEM (n {{0}} pour chaque groupe ; * p < 0,05 par rapport au groupe fictif + véhicule, # p < 0,05 par rapport au temps correspondant du tFI +groupe de véhicules). DONC, strate oriens ; SR, couche radiatum. Barres d'échelle=100 µm.

2.5.2. TRPV4 Immunoréactivité

Dans tous les groupes fictifs, l'immunoréactivité du TRPV4 était fondamentalement démontrée dans la région CA1 et l'immunoréactivité était principalement exprimée à la périphérie cytoplasmique et aux dendrites des cellules pyramidales situées dans la SP (Figure 6A (a1, b1, c1)).

Dans les groupes tFI + véhicule et tFI + HyT, l'immunoréactivité du TRPV4 observée jusqu'à 48 heures après tFI était similaire à celle présentée dans les groupes fictifs (Figure 6A (a2 – a5, b2 – b5), B).

Dans ces deux groupes, une immunoréactivité TRPV4 significativement réduite a été détectée dans les somates et les dendrites des cellules pyramidales (55,6 % et 48,5 % par rapport au groupe fictif + véhicule, respectivement) 96 h après le tFI (Figure 6A (a6, b6), B).

En revanche, l'immunoréactivité TRPV4 du groupe tFI + OXC a été significativement renforcée (168,9 % par rapport au groupe fictif + véhicule) 12 h après le tFI (Figure 6A (c3), B), et a été maintenue jusqu'à 48 h après le tFI (Figure 6A ( c4, c5), B) et est devenu similaire (104,9 % par rapport au groupe fictif + véhicule) à celui du groupe simulé + véhicule 96 h après tFI (Figure 6A (c6), B).

2.6. Neuroprotection

2.6.1. Résultats de l’histochimie du violet de crésyl (CV)

Nous avons examiné les changements dans les cellules situées dans l'hippocampe après une opération tFI ou fictive et si l'OXC était associé à la survie cellulaire dans l'hippocampe ischémique à l'aide d'une coloration histochimique CV (Figure 7).

Dans tous les groupes fictifs, les cellules colorées CV (CV+) ont été facilement identifiées dans l'hippocampe, et aucune différence dans la distribution cellulaire n'a été mise en évidence entre les groupes fictifs : en particulier, les cellules CV+ dans le SP, appelées cellules pyramidales et neurones principaux, étaient relativement grande et de forme pyramidale (Figure 7A, C, E, a, c, e).

Dans le groupe tFI + véhicule, la coloration CV était diminuée dans la SP de la région CA1, mais pas dans la région CA2/3, quatre jours après tFI par rapport au groupe factice + véhicule (Figure 7B) : à ce stade, CV + pyramidal les cellules étaient rétrécies et avaient des noyaux sombrement condensés (Figure 4B).

Dans le groupe tFI + HyT, la modification des cellules CV + quatre jours après tFI était similaire à celle du groupe tFI + véhicule (Figure 7D, d).

Cependant, dans le groupe tFI + OXC, les cellules CV + quatre jours après tFI n'étaient pas modifiées par rapport à celles du groupe tFI + véhicule (Figure 7F, f). Cette découverte signifie que le traitement OXC post-ischémique a sauvé les cellules pyramidales CA1 des lésions ischémiques.

Figure 7. Coloration CV dans l'hippocampe et sa région CA1 du simulacre + véhicule (A, a), simulacre + HyT (C, c), simulacre + OXC (E, e), tFI + véhicule (B, b), Groupes tFI+HyT (D,d) et tFI+OXC (F,f).

Dans les groupes tFI+véhicule et tFI+HyT, la coloration CV était réduite dans la SP (flèches) de la région CA1. Cependant, dans le groupe tFI + OXC, la morphologie des cellules CV + était similaire à celle du groupe simulé + véhicule.

Les barres indiquent les moyennes ± SEM (n=7 pour chaque groupe). DG, gyrus denté. Barres d'échelle=400 µm (A–F) et 100 µm (a–f).

Figure 8. (A – F et a – f) Immunohistochimie NeuN (A – F) et coloration FJ B (a – f) dans la région CA1 du simulacre + véhicule (A, a), simulacre + HyT (C, c) , groupes fictifs + OXC (E, e), tFI + véhicule (B, b), tFI + HyT (D, d) et tFI + OXC (F, f) le jour 4 après tFI ou opération fictive.

Peu de cellules NeuN+ et de nombreuses cellules FJ B+ ont été observées dans la SP des groupes tFI+véhicule et tFI+HyT.

Cependant, dans le groupe tFI+OXC, de nombreuses cellules NeuN+ et quelques cellules FJ B+ ont été trouvées dans le SP au jour 4 après le tFI. (G,g) Nombre moyen de cellules NeuN+(G) et FJ B+(g).

Les barres indiquent les moyennes ± SEM (n {{0}} pour chaque groupe ; * p < 0,05 par rapport au groupe fictif+véhicule, # p < 0,05 par rapport au temps correspondant du tFI+ groupe de véhicules). DONC, stratumoriens ; SR, couche radiatum. Barres d'échelle=100 µm.

3. Discussion

L'ischémie cérébrale transitoire induit sélectivement la mort neuronale (DND) dans les structures vulnérables, telles que le néocortex, le striatum et l'hippocampe [30,31]. L'hippocampe est bien connu pour être particulièrement vulnérable à l'ischémie transitoire [32,33].

À savoir, une perte massive de cellules pyramidales (neurones principaux) situées dans la région CA1 de l'hippocampe se produit chez les humains et les animaux de laboratoire plusieurs jours après une ischémie transitoire [34,35].

À cet égard, une chronologie protectrice de la mort (perte) neuronale dans les régions ischémiques a donné l'espoir d'interventions protectrices ou thérapeutiques pour réduire les lésions ischémiques.

Cependant, les mécanismes sous-jacents liés à la mort sélectivement retardée des neurones n’ont pas encore été entièrement élucidés. Récemment, nous avons rapporté que le pré-traitement et le post-traitement avec OXC protégeaient contre les lésions ischémiques chez les gerbilles (36). Cependant, le mécanisme de neuroprotection reste encore flou.

Par conséquent, cette étude a examiné l'effet thérapeutique du traitement OXC après une lésion ischémique par tFI et son mécanisme dans un modèle gerbille de tFI.

Dans cette étude, le traitement post-ischémique par OXC a réduit de manière significative la température corporelle (jusqu'à environ 33 ◦C) et atténué de manière significative l'hyperactivité induite par le tFI, bien que l'hypothermie thérapeutique (refroidissement du corps entier) n'ait pas réussi à atténuer l'hyperactivité induite par le tFI.

Des données expérimentales accumulées ont rapporté que les gerbilles, après tFI, présentent une hyperactivité dans leur activité locomotrice : l'hyperactivité est bien traitée le jour 1 après tFI [37,38].

Certaines études ont rapporté que l'hyperactivité induite par l'ischémie est atténuée par des traitements avec des matériaux neuroprotecteurs.

Par exemple, dans un modèle de gerbille de tFI, un prétraitement au fucoïdane (un polysaccharide sulfaté provenant d'algues brunes) atténue l'hyperactivité induite par le tFI, montrant que les cellules pyramidales de la région CA1 de l'hippocampe sont préservées des lésions ischémiques (39).

De plus, il a été rapporté que le prétraitement au rufinamide (inhibiteur des canaux sodiques avoltage-gated) améliore l'hyperactivité induite par le tFI chez les gerbilles, montrant que les neurones pyramidaux CA1 ne sont pas endommagés après le tFI (40).

Il est bien connu que le rôle de l'hippocampe dans le fonctionnement cérébral est étroitement lié aux fonctions d'apprentissage et de mémoire [41,42].

Un dysfonctionnement cognitif, incluant un déclin de la mémoire à court terme et de la mémoire spatiale, peut être détecté par des tests comportementaux simples, tels que le RAMT (pour la mémoire spatiale) et le PAT (pour la mémoire à court terme) [43,44].

Dans notre étude actuelle, le traitement post-ischémique par OXC a amélioré de manière significative la déficience cognitive (déclin de la mémoire spatiale et à court terme) par le RAMT et le PAT, respectivement, bien que le refroidissement de l'ensemble du corps n'ait pas réussi à améliorer la déficience cognitive induite par le tFI. Des études antérieures ont montré que le déficit cognitif induit par le tFI est amélioré par les neuroprotecteurs.

Par exemple, l’administration de Pycnogenol® (un extrait standardisé d’écorce de pin maritime français) avant les agressions ischémiques améliore le déclin de la mémoire à court terme et de la mémoire spatiale dans un modèle de gerbille du [43]. De plus, le traitement à l'acide chlorogénique (un ester de l'acide caféique et de l'acide quinique) modère de manière significative le dysfonctionnement cognitif induit par le tFI chez les gerbilles (44).

Ces articles montrent qu'un tel dysfonctionnement cognitif s'accompagne d'une mort neuronale retardée dans l'hippocampe.

Sur la base des résultats mentionnés ci-dessus, nous avons évalué si le traitement par OXC après tFI protégeait thérapeutiquement les neurones de l'hippocampe après tFI en utilisant l'histochimie CV, l'immunohistochimie NeuN et la coloration FJ B, et nous avons constaté que le post-traitement avec OXC protégeait efficacement les neurones pyramidaux CA1 des lésions ischémiques induites par tFI.

Il a été rapporté que l’hypothermie est l’une des stratégies neuroprotectrices les plus puissantes contre les lésions ischémiques [45-47]. Moyer et coll. [48] .

De plus, Yamamoto et al. (1999) ont rapporté que, dans un modèle de rat présentant un traumatisme crânien associé à une hypoxie et une hypotension, l'hypothermie (environ 30 ◦C) réduisait les lésions neuronales sous-corticales supraventriculaires [47].

Cependant, des rapports montrent que l'hypothermie thérapeutique ne présente pas d'effet neuroprotecteur considérable contre les lésions ischémiques cérébrales. Friedman et coll. (2001) ont rapporté que l'hypothermie post-ischémique n'a pas réussi à sauver les neurones pyramidaux de l'hippocampe dans un modèle de rat d'ischémie cérébrale globale transitoire de 10- minutes [49].

Dans notre expérience actuelle, l'hypothermie post-ischémique n'a pas protégé contre la mort des neurones pyramidaux CA1 induite par le tFI chez les gerbilles. De manière générale, il est connu que l'hypothermie est mieux protégée lorsque l'hypothermie (32 à 35 ◦C) est induite le plus tôt possible après le début de l'ischémie et dure au moins une à deux heures [50].

L'hypothermie thérapeutique de sujets humains est maintenant obtenue de diverses manières, combinant le refroidissement physique de la surface du corps ou du flux sanguin avec l'anesthésie et la relaxation pour supprimer les frissons ; cependant, ces méthodes sont lourdes et révèlent des effets secondaires [9,51].

À cet égard, récemment, des méthodes utilisant des agents pharmacologiques ont été suggérées comme moyen de réduire la température centrale du corps plus efficacement et plus rapidement que le refroidissement superficiel [10]. Dans notre étude actuelle, le traitement immédiat par OXC après l'hypothermie induite par tFI dans l'heure suivant la reperfusion, et un refroidissement du corps entier similaire à l'hypothermie induite par OXC ont été contrôlés pendant six heures après la reperfusion.

L'hypothermie induite par l'OXC a protégé les cellules pyramidales CA1 contre la mort due à une lésion ischémique induite par le tFI, mais le refroidissement de l'ensemble du corps n'a pas réussi à sauver les neurones des lésions induites par le tFI.

Ces résultats suggèrent qu'il existe une interaction critique entre la température corporelle et l'OXC qui semble permettre une neuroprotection après des agressions ischémiques, comme décrit ci-dessous. Le contrôle de la température corporelle est un processus biologique complexe contrôlé non seulement par l'hypothalamus mais également par des thermocapteurs périphériques [21].

Il a été démontré que les médicaments induisant l’hypothermie favorisent efficacement l’hypothermie chez plusieurs espèces, y compris les humains [52-54]. Les canaux ioniques de la famille des récepteurs potentiels transitoires sont essentiels à la régulation de la température corporelle et participent aux mécanismes périphériques qui détectent les températures élevées et basses [22].

Un membre central de la famille des récepteurs potentiels transitoires est le TRPV1, anciennement connu sous le nom de récepteur capsaïcine-vanilloïde -1 (55). Le récepteur TRPV1 est exprimé dans le cerveau adulte, notamment dans l'hippocampe, le cortex et le cerveau postérieur [23,24], et peut détecter les variations de température corporelle [56].

L'activation du récepteur TRPV1 est connue pour être impliquée dans le préconditionnement hypoxique dans les cœurs de rats [55] et dans le postconditionnement ischémique à distance dans les cœurs de rats isolés [56], protégeant les cœurs contre les lésions d'ischémie-reperfusion.

De plus, Cao et al. [57] ont démontré que l'activation pharmacologique du canal TRPV1 induit une hypothermie et produit des effets neuroprotecteurs contre les lésions induites par l'ischémie/reperfusion chez des souris conscientes C57BL/6 WT et knock-out TRPV1, montrant que le traitement par l'agoniste de TRPV1 (dihydrocapsaïcine) au début de la reperfusion induit une hypothermie ( 33 ◦C), réduit l'infarctus et améliore la fonction neurologique chez les souris atteintes d'ischémie, mais les effets hypothermiques et neuroprotecteurs n'ont pas été démontrés chez les souris knock-out TRPV 1- (57).

De plus, la capsaïcine (un agoniste classique du canal TRPV1) produit une hypothermie grâce à l'activation de neurones contenant du TRPV1- localisés au centre [21]. Dans notre étude actuelle, le traitement par OXC (200 mg/kg) après tFI a amélioré l'expression de TRPV1 dans les cellules pyramidales situées dans la région CA1 de l'hippocampe 30 minutes après le début de la reperfusion, et l'expression accrue a été maintenue jusqu'à quatre jours après l'ischémie.

Sur la base de nos résultats précédents, OXC produit une hypothermie pour protéger contre la mort neuronale via TRPV1. TRPV4, un canal cationique non sélectif, est également exprimé dans le cerveau (58, 59) et agit comme un capteur osmotique qui médie les changements de pression osmotique en réponse aux réactions cellulaires (60). ]. De plus, il a été suggéré que l’activation de TRPV4 médie les réponses neuronales et gliales au gonflement de la rétine (61).

Cependant, il reste à déterminer si TRPV4 est activé via des mécanismes dépendants de la température au cours du processus d’ischémie cérébrale. Ici, nous avons examiné l'implication possible de l'activation de TRPV4 dans l'hippocampe après un traitement par OXC après tFI en utilisant le Western blot et l'immunohistochimie pour TRPV4, et nous avons constaté que le post-traitement par OXC n'augmentait pas de manière significative l'expression de TRPV4 dans l'hippocampe de gerbille après tFI.

En conclusion, les résultats de notre présente étude montrent qu'OXC induit une hypothermie via l'activation de TRPV1 et assure une neuroprotection contre les lésions ischémiques induites par le tFI chez les gerbilles.

Cette étude fournit des preuves montrant que le ciblage des thermorécepteurs peut être une stratégie efficace pour le traitement de l'ischémie chez les sujets conscients, même si le traitement est effectué immédiatement après la reperfusion. Par conséquent, l'OXC peut être introduit pour abaisser rapidement la température corporelle et peut être appliqué aux patients pour un traitement hypothermique.

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