Rôle du stress oxydatif dans le développement des effets cellulaires radio-induits au niveau cutané : application aux irradiations localisées accidentelles.

Carine Laurent, thèse de doctorat de l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, spécialité : biologie, soutenue le 7 octobre 2005

Les mécanismes à l’origine des lésions tardives cutanées radio-induites sont encore mal compris. Plusieurs théories ont été avancées. Parmi celles-ci, la théorie stromale implique une accumulation des lésions de l’ADN dans les cellules du parenchyme qui ne s’expriment que tardivement du fait du faible index mitotique de ces cellules. L’origine de ces lésions serait en grande partie liée à la présence de phénomènes oxydatifs mais il n’existe pas à ce jour de preuve directe de sa présence dans le tissu cutané irradié à forte dose. Nous avons mesuré l’induction de ces phénomènes oxydatifs consécutifs à une irradiation au niveau de la peau ou de ses constituants cellulaires. Une étude préliminaire, conduite à des fins dosimétriques, a montré la présence plusieurs mois après irradiation de fibroblastes comportant un fort taux d’aberrations chromosomiques au sein du territoire irradié et qui pourrait s’expliquer par un phénomène de sénescence prématurée liée à un stress oxydatif chronique. De plus, une autre étude in vivo chez l’animal a montré la présence de phénomènes oxydatifs dans la peau de rats exposés localement aux rayons X avec en particulier une forte diminution de l’activité SOD dans le derme et la présence de phénomènes inflammatoires importants. Les études in vitro conduites sur des cultures primaires de fibroblastes et de cellules endothéliales de derme irradiées à confluence ont permis de montrer la présence de vagues de production d’espèces radicalaires à des temps tardifs après irradiation, une augmentation du niveau de micronoyaux ainsi que la formation de cassures double-brins, liés à une diminution d’expression de DNA-PKcs. Ces phénomènes sont à associer à l’apparition d’un phénomène de sénescence prématurée. L’association anti-oxydante pentoxifylline/trolox, a conduit à des effets protecteurs lors d’irradiation à 3 Gy alors qu’un effet délétère était observé à une dose d’irradiation de 10 Gy avec une augmentation des micronoyaux et des cassures double-brins de l’ADN et la diminution du niveau de DNA-PKcs. Nous avons enfin observé que le traitement agissait différemment, sur les voies de signalisation impliquées dans le phénomène de sénescence prématurée, selon le type cellulaire, fibroblastes ou cellules endothéliales.