Chef du projet: C. J. Pournaras
Collaborateurs du projet: C. Oropesa, A. Geka, A. Conti et O. Shaad (Genomics platform NCCR, University of Geneva)
But
Identification, comparaison et analyse, au niveau de l’expression des gènes, des différentes réponses déclenchées par la neurorétine (voir figure: couches de la rétine), chez le rat, suite à 3 types d’agressions: ischémie sévère, laser, exposition à la lumière.
Méthodes
En utilisant un modèle expérimental d'occlusion de branche veineuse rétinienne (OBVR) in vivo chez le rat, nous induisons une ischémie sévère dans les rétines en photocoagulant, au moyen d'un laser argon, les sites veineux proches de la tête du nerf optique de l'œil droit d'un groupe d'animaux. Dans un deuxième groupe, les rétines de l'œil droit sont exposées à un traitement laser dans les régions situées entres les vaisseaux sanguins majeurs. Les yeux droits du troisième groupe d'animaux sont exposés à la lumière via une lampe à fente. Chez tous ces animaux, l'œil gauche, non traité, sert de contrôle (voir figure: traitements). La totalité de l'ARN est ensuite extraite de toutes les neurorétines, 30 min et 6 heures suivant les traitements, puis préparée pour une analyse globale des gènes par Affymetrix microarrays. Finalement, nous procédons à une comparaison Genome-wide des transcriptomes.
Résultats
A 30 min, les données ne montrent aucune séquence différemment exprimée chez les 3 groupes traités. A 6 heures, nous avons définitivement exclu l'exposition a la lumière comme facteur impactant l'expression de gènes. Cependant, l'expression de 627 séquences (post traitement BRVO) et de 113 (post traitement laser) a subi une nette modification, soit à la hausse, soit à la baisse. En comparant les transcriptomes de ces 2 groupes, nous avons identifié que l'expression de 396 gènes (groupe BRVO) et de 21 gènes (groupe laser) était spécifiquement modifiée pour chaque groupe. Il est intéressant de relever également que 80 gènes, tous positivement exprimés, sont communs aux 2 groupes. La majorité des gènes différemment exprimés codent pour des protéines impliquées, à plusieurs niveaux, dans un grand nombre de voies métaboliques complexes, parmi lesquelles nous retiendrons: l'inflammation, l'angiogenèse, l'apoptose (mort cellulaire programmée) et, bien entendu, la neuroprotection.
Conclusions
Cette analyse préliminaire par Microarrays révèle des changements dans l'expression des gènes compatibles avec les résultats déjà rapportés dans la littérature pour d'autres modèles ischémiques. Par ailleurs, elle démontre également que le traitement au laser argon (sans OBVR) pourrait avoir un impact spécifique, et encore jamais décrit, sur le métabolisme rétinien.
Prochaines étapes
1. Extension de notre analyse à des temps plus avancés (3 jours)
2. Validation des résultats Microarrays obtenus par une méthode quantitative, uniquement pour les candidats sélectionnés (RT-PCR ou NanoString)
3. Identification des cellules en apoptose (TUNEL)
4. Identification des cellules exprimant les transcrits des candidats sélectionnés (immunohistochimie)
5. Suivi de la propagation de l'agression, depuis le site des impacts (BRVO ou laser) jusqu'aux tissus avoisinants.
Présentations et posters
Ce projet de recherche a fait l'object de diverses présentations orales depuis janvier 2010 (congrès annuels de l'ARVO et de l'EVER, Swiss Eye Research meeting et Aegean Ophthalmological meeting) et un poster sera prochainement exposé lors du congrès de l'EVER 2011 qui aura lieu en Crète début octobre.