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!

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