Effet de RF de faibles doses sur un modèle de BHE in vitro
Résumé
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Les RF émises par les téléphones de type GSM (DAS<2W/kg) concernent de plus en plus de personnes. Une étude récente in vivo met en évidence une stimulation des neurones et des astrocytes après exposition par des RF de faible intensité. Nous proposons un nouveau modèle de Barrière Hémato-Encéphalique de rat in vitro qui nous permette d’estimer plus particulièrement les effets de ces RF sur cet endothélium spécifique, protecteur du cerveau.
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Partenaires
VigiCell – Villejuif
XLIM – Université de Limoges – UMR6172 CNRS
INERIS – Verneuil-en-Halatte
Contact
Jean-Emmanuel Gilbert VigiCell
Durée
12 mois
Présentation
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Pour étudier l’effet d’expositions aux RF sur le système nerveux central chez le rat, l’unité de Toxicologie Expérimental de l’INERIS a montré des modifications de marqueurs fonctionnels : inflammation des astrocytes (GFAP) et modification de l’activité cérébrale (c-Fos) pour des niveaux non thermiques de débits d’absorptions spécifiques (DAS). Les résultats sont corrélés aux niveaux de DAS. L’amplitude de l’effet pour la GFAP augmente avec le niveau de DAS (effet à 1.5W/kg < effet à 6 W/kg). Un effet fenêtre a été observé pour le marqueur c-Fos (rien à 0.75 et 4 W/kg ; augmentation à 1.5W /kg, diminution à 6W/kg) Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus par les équipes de Mausset et Bontempi.
Ces différents effets, même s’ils ne révèlent pas un risque direct pour la santé (pas de corrélation anatomique et comportementale), sont le signe d’une interaction réelle entre les RF et le système biologique qu’est le système nerveux central. Celle-ci pourrait passer par une modification locale des propriétés de la barrière hémato-encéphalique (BHE). La compréhension des mécanismes impliqués est nécessaire pour évaluer plus finement le risque engendré par la population suite à de telles expositions. En effet, l’impact d’expositions aux RF couplées à des cofacteurs multiples (inflammation chronique, traitement médicamenteux, exposition à un polluant,…) pourrait être différent pour chaque cas considéré. L’approche in vivo sur animaux est lourde à mettre en œuvre et inadaptée à la diversité des situations à étudier. Par contre, une approche in vitro est tout à fait pertinente pour pouvoir explorer plus particulièrement les effets de RF de faible intensité sur la BHE et proposer une validation et une compréhension des phénomènes déjà observés.
L’étude proposée se fera tout d’abord dans des conditions physiologiques, de façon à reproduire et à compléter les observations réalisées in vivo, puis en conditions inflammatoires en présence ou non de cofacteur d’aggravation. Le modèle innovant de BHE utilisé est constitué de cellules endothéliales cérébrales primaires et d’astrocytes primaires, isolés de jeunes rats. Un intérêt est de pouvoir corréler directement les résultats in vitro avec ceux in vivo en nous affranchissant de la barrière d’espèce.
L’hypothèse testée est une atteinte des cellules endothéliales, pouvant induire :
1/ Dysfonctionnement ou atteinte des cellules endothéliales :
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- Mesure de perméabilité paracellulaire de composés hydrophiles (Sucrose, Jaune Lucifer et mesure de la TEER)
- Mesure de perméabilité de composés franchissant la BHE par voie d’endocytose (albumine)
- Mesure de perméabilité de substrats de pompes d’efflux (daunorubicine)
2/ Ouverture de la BHE permettant une atteinte du compartiment cérébral. Les effets seront appréciés au niveau des astrocytes et des neurones en culture.
3/ La conception même de ce modèle permet d’étudier de manière différentielle les réponses des deux, voire trois types cellulaires utilisés : les cellules endothéliales, les astrocytes, et éventuellement, les neurones comme suit :
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- Sur les cellules endothéliales : expression / localisation de protéines spécifiques des jonctions serrées.
- Sur les astrocytes : quantification de l’expression de GFAP (RT-PCR, cytométrie),
- Sur les deux types cellulaires : techniques « classiques » de détermination de toxicité (micronoyau, test comète, XTT, stress oxydatif,…)
Ce projet est issu d’un partenariat entre 3 structures spécialisées et expertes en GSM :
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- VigiCell : société spécialisée dans de nouvelles applications de physiologie et biologie cellulaire en toxicologie prédictive dans des domaines de la santé et de l’environnement. VigiCell a réalisé 2 études cliniques in vivo chez l’Homme sur la problématique des GSM.
- L’Unité de Toxicologie Expérimentale de l’INERIS (Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques) qui participe activement à plusieurs projets de grande envergure sur le sujet (projets COMOBIO, ACI et RAMP).
- Le laboratoire académique XLIM (Unité mixte UMR 6172 CNRS-Université de Limoges) intégré dans le département Ondes et Systèmes Associés (OSA). Ce laboratoire a participé à de nombreux programmes de recherche, ciblés notamment sur la thématique « Ondes et Santé ».
Mots clés : Métrologie ; Dosimétrie ; Etudes in vitro ; Barrière Hémato-Encéphalique ; RadioFréquences de type GSM ; Effets physiologiques et toxicité ; Cofacteurs