Effets d'une coexposition chimique et radiologique sur les paramètres de toxicité cérébrale in vivo chez le rat

Ce projet de thèse vise à caractériser si une irradiation externe à faible dose produit des effets différentiels sur le cerveau quand elle est associée à l'inhalation d'un aérosol particulaire de tungstène métal. Le choix des stresseurs, radiologique et chimique, est pertinent au regard de certaines activités professionnelles du nucléaire (réacteurs de fusion, démantèlement d'installations spécifiques).

Des rats mâles adultes sont exposés par inhalation à des particules de tungstène métal (80 mg.m -3 ) durant 30 minutes et/ou une irradiation gamma corps entier (50 mGy.min -1 ) durant 1 minute. Les temps d'analyse post-exposition sont 24 heures (24H) pour les effets à court terme, et 28 jours (28J) pour étudier leur évolution dans le temps.

Le projet présente une organisation logistique particulière, les expositions par inhalation se faisant en boite à gants, suivies de la mise en œuvre d'un irradiateur. Cela a impliqué d'étaler la campagne d'exposition de janvier à juillet 2022.

Les études ont été initiés au niveau du cortex frontal et du bulbe olfactif par des marquages immunohistochimiques de types cellulaires particuliers comme la microglie (Iba1), les neurones matures et leur phénotype de souffrance (NeuN), certains phénotypes apoptotiques (Caspase 3 clivée) et les neurones chromatolytiques (coloration Crésyl Violet).

Les résultats indiquent des modulations statistiquement significatives à 24H et 28J de certains phénotypes cellulaires chez les groupes coexposés par rapport aux groupes contrôles dans le cortex frontal :

• Augmentation de la densité cellulaire totale à 24H et 28J,
• Diminution à 24H puis augmentation à 28J de phénotypes de souffrance neuronale,
• Augmentation à 24H puis diminution à 28J de la densité microgliale.

On n'observe pas de modulation de la densité de neurones chromatolytiques. La mise au point d'une méthode de scoring dans les bulbes olfactifs a révélé une augmentation à 28J de la densité et de l'activation microgliale chez les groupes irradié et coexposé en comparaison au contrôle.

Les résultats montrent, le plus souvent, des différences statistiquement significatives entre les groupes coexposés et les groupes contrôles et/ou exposés à un stresseur seul. Cela suggère un potentiel effet synergique de la coexposition. De plus, certains effets se maintiennent dans le temps.

Les expérimentations se concentrent désormais sur l'expression génique et protéique de marqueurs impliqués dans l'inflammation, le stress oxydant et l'apoptose.