Les accidents vasculaires cérébraux constituent, au Canada comme dans les autres pays industrialisés, la troisième cause de mortalité après les cancers et les affections cardio-vasculaires. Ils sont, par ailleurs, la source la plus importante de morbidité et d’invalidité dans le groupe d'âge des 55 ans et plus et la fréquence de cette affection ira sûrement en s'accroissant si l'on considère le vieillissement de la population. Par conséquent, l'une des dimensions les plus importantes de la neurobiologie moderne concerne la compréhension des bases cellulaires et moléculaires sous-jacentes aux processus neurodégénératifs liés à ces conditions.

La survenue d'un accident vasculaire cérébral est normalement la conséquence d'une réduction du débit sanguin en aval d'une occlusion, partielle ou totale, d'une artère cérébrale. Cette suppression de l'apport circulatoire d'une région de l'arbre artériel aboutit, dans la majorité des cas, à une réduction importante du niveau d'oxygénation tissulaire.

Il est maintenant reconnu que l'accumulation de certains déchets cellulaires, qui accompagnent ce manque d'oxygénation représente l'élément clef dans les processus menant à la mort des neurones. Parmi ces composés, il y a de petites molécules, nommées "dérivés actifs de l'oxygène" (DAOs), qui sont capables, de part leur instabilité, de se fixer à des composantes de la cellule et de les modifier pour perturber leurs fonctions.

Heureusement, la majorité des cellules de notre organisme possède une panoplie de systèmes enzymatiques capables d'amenuiser les effets néfastes des DAOs. Une de ces enzymes est la superoxyde dismutase (SOD). Elle permet, de part son activité, la dismutation des radicaux superoxydes en peroxyde d'hydrogène. Une seconde enzyme, la glutathion peroxydase (GSHPx), assure par la suite la transformation du peroxyde d'hydrogène en eau. Diverses études ont démontré qu'une surexpression de la SOD peut générer une protection neuronale résultant d'une élimination plus rapide du groupement superoxyde. Malheureusement, cette augmentation de l'activité de la SOD, si elle n'est pas compensée par une hausse correspondante de la GSHPx, entraîne irrémédiablement une accumulation importante du peroxyde d'hydrogène. Ce dernier peut provoquer, via une série de réactions secondaires, comme la réaction dite de Fenton, la formation de radicaux hydroxyles, molécules très toxiques pour bon nombre de composantes cellulaires. Il est donc raisonnable de suggérer qu'une surexpression en GSHPx pourrait conférer une protection accrue aux cellules nerveuses en réponse à divers traumatismes cerbraux connus pour favoriser la production de DAOs.

Dans la présente étude, nous avons pris avantage de l'utilisation des techniques d'électrophysiologie afin de préciser si la surexpression de la GSHPx humaine chez la souris affecte la récupération fonctionnelle des neurones glutamatergiques suite à une période transitoire d'anoxie/réoxygénation. L'analyse spécifique de cette région du cerveau qui est l'hippocampe réside, d'une part, dans sa grande vulnérabilité aux divers traumatismes et, d'autre part, à son rôle crucial dans le stockage de nouvelles informations. Nous rapportons, dans cette étude, que l'imposition d'une période transitoire d'anoxie sur des tranches d'hippocampe engendre une baisse d'environ 60% dans la capacité du tissu nerveux a générer les phénomènes de transmission neuronale au sein des synapses glutamatergiques. De même, une perturbation importante de la capacité des neurones de l'hippocampe à produire le phénomène de la potentialisation à long terme (PLT) est observée suite à cette période transitoire d'anoxie ; la PLT est considérée par plusieurs neurobiologistes comme un modèle électrophysiologique, reproduisant certaines caractéristiques fonctionnelles des neurones lors du stockage de l'information.

Fait intéressant, les tranches d'hippocampe préparées à partir d'animaux transgéniques surexprimant la GSHPx humaine semblent beaucoup moins affectées que les tranches provenant de souris contrôlés par cette même période d'anoxie. En effet, une récupération complète de la transmission neuronale est observée dans la région CA, de l'hippocampe des animaux transgéniques pour la GSHPx humaine. Par ailleurs, on note également, chez ces animaux transgéniques, une protection neuronale importante en ce qui a trait à la capacité des neurones hippocampiques à générer le phénomène de la PLT suite à cette période transitoire d'anoxie. Dans l'ensemble, nos résultats suggèrent qu'une protection fonctionnelle des neurones hippocampiques accompagne la surexpression de la GSHPx humaine chez la souris.

Le présent modèle de souris transgéniques pourra sûrement faciliter la compréhension des processus biologiques sous-jacents à la mort neuronale aiguë lors des accidents vasculaires cérébraux. Par l'utilisation de ce modèle animal, nous espérons également, identifier le rôle potentiel de la GSHPx comme mécanisme endogène de protection neuronale, et ce, dans le cadre de situations chroniques de neurodégénérescences associées à la production de radicaux fibres, telle la maladie d'Alzheimer.