Le stress oxydant, les dysfonctions mitochondriaux et les altérations du métabolisme lipidique sont un dénominateur commun des maladies neurodégénératives (MN), comme la sclérose en plaques (SEP). Dans les conditions du stress oxydant, l’excès du cholestérol est éliminé par oxydation, produisant des oxystérols. Chez l'homme, le taux du 7β-hydroxycholestérol (7β-OHC) est souvent trouvé à des taux élevés dans le liquide céphalo-rachidien (LCR) et/ ou le plasma de patients atteints de MN, notamment la SEP.Dans ce contexte, une étude clinique préliminaire sur le LCR et le plasma de patients atteints de SEP RR a été réalisée dans le but de rechercher des biomarqueurs du métabolisme lipidique et du stress oxydant et de déterminer d‘éventuelles corrélations entre le 7β-OHC et les différents mécanismes associés à la pathogenèse de la SEP. Une étude in vitro a été réalisée afin d’évaluer les activités biologiques de trois molécules utilisées dans le traitement de la SEP, le diméthyle fumarate (DMF) et son métabolite le monométhyle fumarate (MMF), et la biotine sur des oligodendrocytes murins 158N, et à déterminer leurs potentialités cytoprotectrices en se focalisant sur leurs capacités à s’opposer à la toxicité du 7β-OHC. Pour cela, des techniques spectrophotométriques, analytiques et de biologies moléculaires ont été utilisées.Nos résultats ont révélé une augmentation du taux de HODE associée à une augmentation du taux plasmatiques d’oxystérols, notamment 7KC et 7β-OHC, ainsi qu’une altération du métabolisme d’acides gras au niveau du LCR et du plasma des patients atteints de SEP. L’étude in vitro a montré que le DMF, le MMF et la biotine présentent des capacités à atténuer les effets délétères du 7β-OHC à savoir; la mort cellulaire par oxiapoptophagie définie par l’association de l’apoptose, l’autophagie et le stress oxydant. De plus, ces molécules corrigent les modifications structurales et le déséquilibre du statut redox caractérisé par une surproduction d’espèces radicalaires d’oxygène, une activité accrue des principales enzymes anti-oxydantes et une amplification de l'oxydation de macromolécules induites par le 7β-OHC. Elles atténuent également les dysfonctionnements mitochondriaux et péroxysomaux, les altérations de l’expression de protéines de myéline ainsi que le désordre du profil lipidique, induits par le 7β-OHC.Notre étude apporte des arguments en faveurs de la capacité du DMF, du MMF et de la biotine, à atténuer les phénomènes majeurs associés à la mort des oligodendrocytes qui pourraient contribuer à la démyélinisation. Ceci renforce l'intérêt porté à ces molécules pour le traitement des maladies neurodégénératives incluant la SEP. / Oxidative stress, mitochondrial dysfunction, and alterations in lipid metabolism are a common denominator of neurodegenerative diseases (MN), such as multiple sclerosis (MS). Under oxidative stress conditions, excess cholesterol is removed by oxidation, producing oxysterols. In humans, the 7β-hydroxycholesterol (7β-OHC) is often found at increased levels in the cerebrospinal fluid (CSF) and/or plasma of patients with MN, including MS.In this context, a preliminary clinical study on CSF and plasma of patients with RR MS was carried out to search for lipid metabolism and oxidative stress biomarkers and to determine the possible correlations between 7β-OHC and the different mechanisms associated with the MS pathogenesis. An in vitro study was conducted to evaluate the biological activities of three molecules used in the treatment of MS, dimethyl fumarate (DMF) and its major metabolite, monomethyl fumarate (MMF), and biotin on 158N murine oligodendrocytes, and to determine their cytoprotective potentialities by focusing on their ability to oppose the toxicity of 7β-OHC. For this, spectrophotometric, analytical and molecular biology techniques were used.Our results have shown an increased level of HODE associated with an enhancement of oxysterol levels in the plasma, notably 7KC and 7β-OHC, as well an alteration in fatty acid metabolism in the CSF and plasma of patients with SEP. The in vitro study revealed that DMF, MMF, and biotin can counteract the deleterious effects of 7β-OHC namely; cell death by oxiapoptophagy defined by the association of apoptosis, autophagy and oxidative stress. Moreover, these molecules correct the structural modifications and the disequilibrium of the redox status characterized by an overproduction of radical oxygen species, an increased activity of the principal antioxidant enzymes and an amplification of the macromolecules oxidation induced by the 7β- OHC. They also attenuate the mitochondrial and peroxisomal dysfunctions, the alterations of myelin protein expression as well as the lipid profile disorder induced by 7β-OHC.Our study provides arguments in favor of the ability of DMF, MMF, and biotin, to attenuate the major events associated with the death of oligodendrocytes which could contribute to demyelination. This reinforces the interest in these molecules for the treatment of neurodegenerative diseases including MS.

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Plus de 50 % des handicaps neurodéveloppementaux sont dus à une exposition périnatale à des stress toxiques ou oxydants. Comprendre comment le cerveau est protégé au cours du développement périnatal et pourquoi ses mécanismes de défense sont dépassés lorsque l’enfant est soumis à un stress important est donc crucial. La barrière sang – liquide céphalorachidien (LCR), localisée au niveau des plexus choroïdes, présente une capacité de détoxification élevée et pourrait donc avoir un rôle prépondérant dans la protection du cerveau au stade périnatal. Nous avons étudié la capacité de plusieurs enzymes choroïdiennes à protéger l'environnement liquidien cérébral pendant la période postnatale chez le rat, et évalué si leurs activités pouvaient être induites par la voie du nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2). Le facteur Nrf2 peut en effet moduler l’expression de différents gènes codant pour des enzymes de détoxification. Nous avons montré que les glutathion transférases (Gst) et les glutathion peroxydases (Gpx), intervenant respectivement dans l’inactivation des molécules toxiques et dans la régulation du stress oxydant, présentaient des activités choroïdiennes élevées pendant la période postnatale, et avons caractérisé fonctionnellement leur capacités de neuroprotection. Le traitement des ratons avec du diméthylfumarate (DMF), inducteur de la voie Nrf2, induit la migration nucléaire de Nrf2, augmente l’activité choroïdienne Gst, et réduit de 40 % le passage cérébral de toxiques substrats des Gst. Ces données montrent la capacité neuroprotectrice précoce des plexus choroïdes, et indique qu’elle peut être induite pharmacologiquement / More than 50 % of intellectual or sensory-motor deficits in children are due to perinatal exposure to oxidative stress or toxicants. Understanding brain protection mechanisms during development is crucial to design therapeutic strategies to address these disabilitating disorders. The choroid plexuses, forming an interface between the blood and the cerebrospinal fluid (CSF), have a high detoxifying capacity, suggesting their involvement in neuroprotection. The nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) pathway can modulate the expression of several genes encoding for antioxidant proteins and detoxifying enzymes. We studied the ability of several choroidal enzyme families to protect the brain fluid environment during the postnatal period in rat and explored whether this protection can be enhanced by Nrf2 pathway. We focused on glutathione transferases (Gsts), which conjugate toxic compounds to glutathione, and glutathione peroxidases (Gpxs), which detoxify reactive oxygen species. Gst and Gpx specific activities were high during the postnatal period in choroid plexuses compared to the cerebral cortex, and their neuroprotective functions were efficient. The Nrf2 factor is expressed in choroid plexuses during the perinatal period. Treatment of rat pups with Nrf2 activator dimethylfumarate induced Nrf2 nuclear translocation and increased Gst activities in choroid plexus tissues. The dimethylfumarate treatment resulted in a large decrease of the blood-to-CSF permeability of a prototypical Gst substrate. These data substantiate the early neuroprotective functions of choroid plexuses, which can be enhanced upon treatment with clinically used pharmacological compounds