Implication des toxines environnementales, L-BMAA et roténone dans la neurodégénérescence rétinienne

Abstract

L étiologie des principales pathologies neurodégénératives est source de débats. Leurs fortes incidences au sein de certaines populations ont suggéré l implication de facteurs étiologiques environnementaux. La roténone est une molécule extraite des racines de plantes tropicales. Largement utilisée en laboratoire en tant qu inhibiteur de la chaîne respiratoire mitochondriale, elle est depuis quelques années une des toxines permettant d obtenir des modèles animaux de la maladie de Parkinson. Les parkinsoniens présentant des atteintes visuelles, nous avons étudié la toxicité de la roténone sur la rétine in vivo. Quelle que soit la voie d administration, les enregistrements d électrorétinographie suggèrent que la roténone altère l activité rétinienne chez la souris, en diminuant l amplitude de l onde-b et des potentiels oscillatoires. De façon surprenante, seulement 50% des souris traitées avec la neurotoxine présentent des lésions rétiniennes. Sur des neurones en culture, la neurotoxicité est indépendante de l état d oxydation de la molécule. Le L-BMAA (ß-N-méthylamino-L-alanine) est un acide aminé cyanobactérien produit dans les racines et les graines de Cycas Circinalis. A fortes doses, il provoquerait le complexe pathologique de l île de Guam appelé "Sclérose Latérale Amyotrophique/ Complexe Parkinson-Démence " (SLA/CPD). Les patients atteints par cette maladie présentent pour la grande majorité une rétinopathie spécifique. Nous avons ainsi étudié la toxicité du L-BMAA in vivo sur le modèle rétinien. L analyse des électrorétinogrammes de souris montre que son injection par voie intra-oculaire réduit l amplitude de l onde-b, sans avoir d effet apparent sur celles de l onde-a ou sur les latences de ces deux ondes. Les potentiels oscillatoires présentent également une forte diminution. La mort des cellules rétiniennes est mise en évidence par des analyses histologiques, l activation de la caspase-3, l incorporation d'iodure de propidium et la production de composés oxygénés réactifs. La co-injection d antagonistes spécifiques du récepteur NMDA (MK-801 et Ifenprodil) protège significativement les neurones rétiniens de l apoptose induite par le L-BMAA seul ou additionné de NMDA. Ainsi, d une part nous apportons la preuve que le L-BMAA induit une mort neuronale in vivo, soutenant l hypothèse d un lien de causalité direct entre cette neurotoxine et les dommages neuronaux ; d autre part, nous montrons que la neurotoxicité implique le récepteur NMDA. Le rôle de la Roténone et du L-BMAA dans l étiologie des pathologies neurodégénératives est discuté. Nos travaux montrent que ces deux toxines environnementales sont bel et bien toxiques in vivo sur les neurones rétiniens. Bien que ciblant des populations différentes (respectivement les neurones dopaminergiques et glutamatergiques), leurs effets délétères sont estimés par électrorétinographie, prouvant ainsi l intérêt du modèle rétinien comme méthode d étude in vivo de la toxicité des neurotoxines.NICE-BU Sciences (060882101) / SudocSudocFranceF