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La réaction inflammatoire post-ischémique est dominée par les cellules mononuclées phagocytaires : la microglie, cellules immunocompétentes du parenchyme cérébral, et les macrophages dérivant du sang et infiltrant le tissu cérébral lésé. L’imagerie cellulaire par IRM avec injection de nanoparticules superparamagnétiques d’oxydes de fer (USPIO) a contribué à la description dynamique de cette infiltration macrophagique tardive. Cependant, la séquence spatio-temporelle de l’activation microgliale et du recrutement macrophagique, intriqués avec des altérations de la barrière hématoencéphalique au cours des premières heures post-ischémie, reste mal élucidée. Nous avons tenté de mieux comprendre la relation entre les signaux IRM après injection d’USPIO et la réaction phagocytaire aux temps précoces post-ischémie dans un modèle d’accident vasculaire cérébral chez la souris. Nos résultats suggèrent que les modifications précoces de signal après injection d’USPIO reflètent principalement des mécanismes non spécifiques d’entrée des particules dans le tissu lésé. Pour étudier les interactions entre les cellules neurales et les macrophages périphériques au cours de la réaction inflammatoire post-ischémique précoce, nous avons développé un modèle in vivo d’ischémie globale chez la souris et un modèle in vitro d’hypoxie sur cultures organotypiques d’hippocampe. Ce dernier modèle nous a permis d’analyser les effets de co-cultures macrophagiques sur la survie des cellules neurales au sein du parenchyme cérébral ischémié et d’analyser les profils d’expressions cytokiniques impliqués dans ces interactions à médiation humorale. Nous avons observé un effet neuroprotecteur sur la perte neurale post-hypoxique des co-cultures macrophagiques. Cet effet à médiation humorale est associé à un profil d’activation macrophagique de type alternatif (M2). / Clinical outcome in cerebral ischemia may be influenced by innate immune cells of myeloid lineage : central nervous system (CNS)-infiltrating peripheral macrophages and CNS-resident microglia. Noninvasive monitoring of these cells may improve the understanding of postischemic inflammation. Accumulation of Ultrasmall Superparamagnetic Particles of Iron Oxide (USPIO) has been observed in infarcted areas at the subacute stage of experimental stroke. However, the exact route of USPIO uptake and early brain distribution remain elusive, hampering the interpretation of USPIO-relatedsignals. Therefore, we compared MRI signal changes after intravenous USPIO injection with the histological distribution of iron particles and macrophagic cells 6 to 24 hours after permanent middle cerebral artery occlusion in mice. Our results suggest that in this model, early USPIO-related MR signal changes are mainly related to passive diffusion of free USPIO through a damaged blood-brain barrier and to intravascular trapping rather than peripheral phagocyte infiltration. To understand the complex interactions between microglia, hypoxic neurons and CNS-infiltrating macrophages, we setup an in vitro model where primary macrophages were co-cultured with hippocampal slices submitted to hypoxia and glucose deprivation (OGD). Our results indicate that under these experimental conditions, cultured macrophages engage in a M2 activation pattern and afford partial protection from OGD-induced neuronal loss through paracrine mechanisms. We also conclude that microglia is susceptible to hypoxia-induced cell death in vitro and in vivo

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Le paludisme est une maladie tropicale causée par un parasite du genre Plasmodium. Chez l’Homme, un niveau élevé de phospholipase A2 sécrétée de groupe IIA humaine (hGIIA) est mesuré dans le plasma des patients impaludés. Cette enzyme est connue pour son rôle antibactérien et pro-inflammatoire. Cependant, son rôle dans le paludisme n’a jamais été exploré. Pour comprendre le rôle in vivo de la hGIIA dans cette pathologie, nous avons entrepris la caractérisation hématologique, histopathologique et immunohistochimique de l’infection de souris C57BL/6, transgéniques (Tg+) pour l’enzyme humaine, par l’espèce murine Plasmodium chabaudi chabaudi 864VD. Ce modèle reproduit un paludisme non létal. Nos résultats ont permis d’établir que les souris Tg+ ont un meilleur contrôle de l’infection au moment du pic de crise parasitaire (J14 post-inoculation), avec une diminution de 27% de la parasitémie, comparé aux souris « littermates » non transgéniques (Tg-). L’injection de hGIIA recombinante aux jours 12, 13 et 14 p.i. (0,125 mg/kg deux fois par jour) à des souris C57BL/6 wild-type (WT) infectées par P. c. chabaudi 864VD provoque une diminution d’environ 19% de la parasitémie à J14 p.i., démontrant un rôle direct de la hGIIA dans la diminution de la population parasitaire. Les données hématologiques montrent que l’infection chez la souris Tg+ provoque une anémie plus durable que chez la souris Tg- et une élévation nettement plus importante du nombre de leucocytes, en particulier des polynucléaires neutrophiles. Chez la souris Tg+ parasitée, on observe aussi l’activation d’un nombre important de lymphocytes et une activation spécifique des monocytes avant le pic de crise. Chez la souris Tg- infectée, les données histologiques mettent en avant une meilleure récupération des lésions histopathologiques du foie et une hyperplasie des lymphocytes B dans la rate, tandis que les souris Tg+ infectées présentent des lésions hépatiques tardives et une hématopoïèse extramédullaire splénique. Les résultats des analyses par RT-qPCR suggèrent que l’ARNm de la hGIIA augmente au pic parasitaire dans le foie des souris Tg+ infectées, mais diminue dans la rate et les cellules sanguines. L’injection de hGIIA recombinante au début de la phase patente est sans effet sur la parasitémie, ce qui laisse supposer que des événements plus tardifs dans l’infection sont nécessaires à l’activité antiparasitaire de l’enzyme. L’étude du rôle des lipoprotéines oxydées comme substrat potentiel de l’activité antiparasitaire de l’enzyme, basée sur des résultats in vitro, est abordée. En conclusion, nos études ont permis de dresser un tableau large de l’infection à Plasmodium chez la souris exprimant la hGIIA, et ouvrent de nouvelles perspectives dans l’analyse du rôle de l’enzyme dans la physiopathologie du paludisme. / Malaria is a tropical disease caused by a parasite of the Plasmodium genus. High levels of circulating human group IIA secreted phospholipase A2 (hGIIA) have been reported in malaria patients. The enzyme is well known for its bactericidal and pro-inflammatory actions. However, so far its role in malaria is unknown. In order to address the in vivo role of hGIIA in malaria, we performed a hematological, histopathological and immunohistochemical characterization of C57BL/6 hGIIA transgenic mice (Tg+ mice) infected with P. chabaudi chabaudi (864VD strain), a murine Plasmodium species and strain which causes non-lethal chronic malaria. Infected Tg+ mice present a 27% reduction of parasitaemia at the peak of infection (D14 post-inoculation, p.i.) compared to infected non-transgenic littermates (Tg- mice). Intraperitoneal injection of recombinant hGIIA at D12, D13 and D14 p.i. (0.125 mg/kg twice a day) into P. chabaudi 864VD-infected WT C57BL/6 mice leads to a 19% reduction of the parasitaemia at D14 p.i., demonstrating the direct and acute role of hGIIA in lowering parasite population and presumably ruling out a potential effect linked to chronic overexpression of hGIIA in Tg+ mice. Hematological data show a durable anemia in Tg+ mice compared to Tg- mice during the infection and an important increase of leucocytes, especially of polynuclear neutrophils. The parasitized Tg+ mouse also presents a higher activation of lymphocytes and a specific activation of monocyte cells at the pic of crisis. In the infected Tg- mouse, histological data show a better histopathological recovery in the liver and B cells hyperplasia in the spleen, whereas the infected Tg+ mouse presents late hepatic injuries and splenic extra-medullar hematopoiesis. RT-qPCR analyses suggest that hGIIA mRNA increases at the pic of infection in the liver of infected Tg+ mice, but decreases in spleen and blood. Intraperitoneal injection of recombinant hGIIA at the patent phase is without effect on parasitaemia, which suggests that later infection events are needed for the enzyme antiparasitic activity. Involvement of oxidized-lipoproteins as potential hGIIA substrates, based on in vitro studies, is discussed. In conclusion, our studies allowed us to elaborate a larger picture of the infection of Plasmodium in the mice expressing hGIIA and open new perspectives in the analysis of the role of the enzyme in malaria pathophysiology.

Unter Praxisbedingungen gilt die Erstbelegung einer Sportstute nach Beendigung der sportlichen Karriere als problematisch, viele Sportpferde konzipieren erst nach einer mehrjährigen Pause. Bisher existieren nur wenige wissenschaftliche Studien zu diesem Thema, in diesen ist die Problematik nur teilweise und ausschließlich unter klinischen Gesichtspunkten analysiert worden. Gegenstand dieser Arbeit ist die histopathologische Untersuchung der Endometriumbioptate von Sportstuten im Hinblick auf Befunde, die eine Erklärung für die bei Sportstuten häufig beobachtete Subfertilität darstellen können. Bei den Sportstuten dieser Studie handelte es sich um Stuten mit einer regelmäßigen Partizipation an Turnieren der Klasse M oder S, sowie um internationale Sportpferde, die in 3 Gruppen aufgeteilt wurden (Gruppe 1: seit dem Einsatz im Sport noch nicht besamte Stuten, n= 68; Gruppe 2: seit dem Einsatz im Sport erfolglos besamte Stuten: n= 84; Gruppe 3: Stuten, die seit dem Einsatz im Sport ein oder mehrmals abgefohlt haben, n= 37). Die an den Endometriumbioptaten der Sportstuten erhobenen Daten wurden überdies mit denen einer vierten Gruppe, bestehend aus Freizeitpferden (n= 31) verglichen. Auffällig häufig konnten in Gruppen 1 und 2 Differenzierungsstörungen in Bioptaten, die während der Decksaison entnommen wurden, beobachtet werden; dabei handelt es sich um Endometriopathien, deren Auftreten in der equinen Reproduktionsmedizin häufig auf hormonelle Imbalancen zurückgeführt wird. Von den Sportstuten der Gruppen 1 und 2, welche weniger als 1 Jahr vor Bioptatentnahme noch im Sport eingesetzt wurden, zeigten 16% (5/31) eine glanduläre Inaktivität. Dabei handelt es sich um einen histopathologischen Befund, der auf eine stark eingeschränkte Ovarfunktion schließen lässt. Eine irregulär proliferative Differenzierung des Endometriums wiesen 16% (5/32) der Stuten auf, die circa ein Jahr zuvor ihre Karriere im Sport beendet hatten. Solche, die bereits längere Zeit (≥2 Jahre) pausierten, zeigten vermehrt eine irregulär sekretorische Differenzierung des Endometriums (37%; 7/19). Die diagnostizierten Formen endometrialer Fehldifferenzierung, insbesondere in der zeitlichen Reihenfolge ihres Vorkommens, sprechen dafür, dass bei diesen Stuten unmittelbar nach dem Sport eine Ovarialinsuffizienz vorliegt, und dass die Rückkehr in ein reguläres Zyklusgeschehen begleitet wird von verschieden Störungen der Ovarfunktion. Dabei scheint der Schweregrad der ovariellen Dysfunktion mit fortschreitender Dauer seit dem Einsatz im Sport abzunehmen. Die irregulär proliferative Differenzierung wurde signifikant häufiger bei Stuten beobachtet, die vorberichtlich im Präöstrus bioptiert worden waren (p= 0,016); die irregulär sekretorische und die vollständig irreguläre Differenzierung traten häufiger bei im Interöstrus bioptierten Stuten auf. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass ein Zusammenhang zwischen der Art der irregulären Differenzierung und dem Zyklusstand besteht. In Bezug auf weitere anamnestische Daten, wurde die irreguläre endometriale Differenzierung überdies gruppenübergreifend signifikant häufiger bei Stuten älter als 15 Jahre beobachtet; außerdem zeigten alle vorberichtlich azyklischen bzw. unregelmäßig zyklierenden Stuten (n= 5), alle Stuten mit Ovartumoren (n= 2), sowie eine Stute mit vorberichtlich Ovarzysten und eine mit sogenannten „intrauterine devices“ ein irregulär differenziertes Endometrium. In dieser Arbeit konnte gruppenübergreifend ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Auftreten von degenerativen Veränderungen des Endometriums (Endometrose: p= 0,008; Angiosklerose: p= 0,002) und dem Alter einer Stute nachgewiesen werden; die bei den Sportstuten gewonnen Daten unterschieden sich allerdings kaum merklich von den bei Zuchtstuten erhobenen Daten aus der Literatur. Endometritiden konnten vor allem bei seit dem Einsatz im Sport erfolglos besamten Stuten (Gruppe 2; 31%) nachgewiesen werden und bei ehemaligen Sportstuten, die seit ihrem Einsatz bereits erfolgreich konzipiert hatten (Gruppe 3; 41%). Der Prozentsatz an Stuten mit Endometritiden war in diesen Gruppen höher als der in der Literatur beschriebene Anteil bei „Nicht-Sportstuten“. Eine mögliche Erklärung für das gehäufte Auftreten von Endometritiden bei diesen Stuten stellen darum wiederholte Besamungsversuche dar, und -bei Stuten der Gruppe 3- auch postpartale Involutionsstörungen. Nach dem Kategorisierungssystem von KENNEY und DOIG (1986) hatten seit dem Einsatz im Sport noch nicht besamte Sportstuten (Gruppe 1) bessere Kategorie als Hobbystuten (Gruppe 4). Die in der vorliegenden Untersuchung bei Sportstuten diagnostizierten Differenzierungsstörungen fließen jedoch nicht in dieses Kategorisierungssytem ein. Bei Sportstuten reicht somit die alleinige Anwendung des Kategorisierungssystems für die Beurteilung einer möglichen Fertilitätsminderung nicht aus; deshalb wird eine ausführliche histopathologische Beurteilung eines Endometriumbioptats unter Einbeziehung der glandulären Funktionsmorphologie empfohlen. Zusammenfassend kann davon ausgegangen werden, dass die beobachteten degenerativen Veränderungen des Endometriums, die bei Sportstuten hinsichtlich Grad und Ausprägung mit denen von Nichtsportstuten vergleichbar waren, keine mögliche Erklärung für die Reproduktionsstörungen von Sportstuten darstellen. Vielmehr lassen die im Rahmen dieser Arbeit erhobenen histopathologischen Befunde vermuten, dass bei Sportstuten Differenzierungsstörungen des Endometriums während der Decksaison eine wichtige Ursache der klinisch beobachteten Subfertilität darstellen. Der Nachweis dieser Veränderungen deutet auf ein gehäuftes Auftreten von hormonellen Störungen, ausgelöst durch ovarielle Dysfunktionen hin; zum abschließenden Beweis bedarf es allerdings klinischer Studien.

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