MICRODIALYSE ET QUANTIFICATION DES
NEUROTRANSMETTEURS DANS LE CERVEAU
Réalisé par:
o Omari Zineb
o Lguensat Asmae
o Boudja...
INTRODUCTION
 Initialement utilisée dans l’épilepsie, la microdialyse est
rapidement devenue un outil d’exploration clini...
DÉFINITION
La technique de microdialyse permet le dosage simple
des substrats présents dans le liquide extracellulaire de
...
HISTORIQUE
 La microdialyse cérébrale a largement été utilisée dans le
domaine de la recherche depuis le début des années...
TECHNIQUES D’UTILISATION
Trois grandes stratégies peuvent être employées:
Dosage simple des
substrats présents
dans le liq...
PRINCIPE DE LA MICRODIALYSE
CÉRÉBRALE
Une canule guide est implantée dans
une région spécifique du cerveau.
Une sonde est ensuite insérée
dans la canule guide.
La sonde est par la suite
perfusée par un liquide (Ringer
par exemple)
Molécules du perfusat
pompées vers la structure
cible.
Molécules du dialysat
acheminées par un capillaire
au centre de la ...
La membrane semi-perméable permet le
passage des molécules de petite taille.
Les molécules présentes dans le fluide
extrac...
FACTEURS INFLUENÇANT LE RENDEMENT DE
LA MICRODIALYSE
 Température
 Surface de la membrane de dialyse.
 Ampleur du gradi...
APPLICATIONS
Chez l’animal (rat)
En plus des tissus cérébraux, les
organes tels que les reins, le foie et
le cœur sont per...
LA MICRODIALYSE CÉRÉBRALE : ET
LES NEUROTRANSMETTEURS.
Les substances
fréquemment dosés ?
Dosage
Glucose
Glycérol
Lactate
Glutamate
Pyruvate
Aspartate
GABA
Sérotonine
Adrénaline
CAS CLINIQUE ET LA MICRODIALYSE
CÉRÉBRALE
Infarctus sylvien
malin
Libération
massive du
glutamate et
du glucose.
Élévation du
rapport
lactate/pyruv
ate.
Hémorragie
...
LA MICRODIALYSE CÉRÉBRALE :
AVANTAGES ET LIMITES
I-AVANTAGES
la membrane de dialyse
permet de diffuser les
molécules de bas poids
moléculaire.
Les neurotransmetteurs
prése...
II- LIMITES
Possibilité
d’hémorragie
intracérébrale.
C’est un outil de
surveillance très local
Le cathéter et la sonde
de ...
CONCLUSION
 La techniques de microdialyse a été développée afin de
:
 limiter les problèmes d’extraction
 analyser les ...
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  • l’introduction dans le cerveau d’une sonde contenant à son extremité une membrane semi-perméable à l’eau et aux petites molécules (Ce de 6000 à 100 000 daltons).
    La membrane semi-perméable est de longueur connue (entre 1 et 3 mm) constituant la chambre de dialyse.

  • La zone étudiée par la microdialyse (ou résolution spatiale) est de l’ordre de quelques millimètre cubes.
  • La membrane est habituellement perfusée avec un milieu aqueux proche du liquide céphalorachidien afin d’éviter les mouvements excessifs de molécules autour de la membrane en rapport avec un gradient osmotique fort. La solution de Ringer est également utilisable.

    La vitesse de perfusion de la solution est très faible et peut varier de 0,1 à 0,2 microlitre par minute.
  • La concentration du dialysat ne peut représenter l’exacte concentration du milieu extracellulaire, mais plutôt une fraction de celle-ci dépendant principalement du rendement de la membrane. Ce rendement est estimé par le rapport entre les concentrations dans le dialysat et les concentrations dans le milieu extracellulaire (rendement relatif). Il dépend principalement de la longueur de la membrane, des pores de la membrane, du débit de perfusion de la sonde, de la composition du perfusat et de la diffusion des molécules. Ainsi, plus le débit de perfusion de la membrane est élevé, plus le temps de contact du perfusat avec la membrane sera court et plus le rendement sera faible. Au contraire, le rendement de la membrane sera amélioré par des débits de perfusion faibles.
  • La microdialyse est constituée d’une sonde avec, à son extrémité, une membrane de dialyse semiperméable. A l’intérieur de la sonde, s’écoule du liquide
    physiologique par le biais d’une pompe, un équilibre est alors créé avec les tissus interstitiels autour de la sonde. Les molécules présentes dans le fluide extracellulaire diffusent à travers la membrane de dialyse suivant un gradient de concentration et sont collectées à la sortie de la sonde
  • Le glucose extracellulaire reflète la balance entre les apports et l’utilisation du glucose par les cellules. Des études chez le rat ont permis de démontrer que le glucose cérébral mesuré en microdialyse est un bon marqueur d’ischémie sévère, et qu’il pourrait aider à différencier entre ischémie partielle et complète.
    Le glutamate est un neurotransmetteur physiologique ; il est donc habituellement détectable dans les liquides extra-cellulaires où sa concentration varie de 2 à 10 μmol/l. En situation d’ischémie, il est libéré massivement, les concentrations pouvant alors atteindre 600 μmol/l.
    Le rapport lactate—pyruvate extracellulaire reflète l’état d’oxydoréduction intracellulaire qui est en relation étroite avec le fonctionnement mitochondrial. L’utilisation de ce rapport permet de s’affranchir des variations interindividuelles de rendement des membranes de microdialyse observées lors de la mesure d’un seul paramètre. Ce rapport est un marqueur plus sensible pour la détection de l’ischémie que le lactate seul. Sa valeur normale serait inférieure à 20.
    Des études animales ont permis de montrer que le glycérol est un bon marqueur de l’étendue des lésions ischémiques cérébrales. Le glycérol serait un meilleur marqueur que le glutamate pour l’ischémie cérébrale expérimentale. Chez l’homme, on retrouve cette augmentation après ischémie focale ou traumatisme crânien grave.
  • (Ce de 6000 à 100 000 daltons).

    Cette selectivite empechant la diffusion des enzymes, les substances recoltees dans le microdialysat sont moins sujettes aux possibles degradations enzymatiques et sont donc plus stables pour l’analyse.

    dosés avec des techniques separatives telle que la chromatographie liquide


    La microdialyse presente l’avantage d’eviter le prelevement de liquide cerebral et le contact direct du liquide avec les tissus
  • (quelques millimètre cubes de parenchyme cérébral au maximum

    et le risque de rupture de la fibre n’est pas négligeable chez les patients agités



    L’ordre de grandeur des sondes d’analyses (1-4mm) peut limiter les regions implantables et notamment chez les petits animaux comme les rats.
  • Microdialyse et quantification des neurotransmetteurs

    1. 1. MICRODIALYSE ET QUANTIFICATION DES NEUROTRANSMETTEURS DANS LE CERVEAU Réalisé par: o Omari Zineb o Lguensat Asmae o Boudjafad Zineb Encadré par: Pr. Bennis M.
    2. 2. INTRODUCTION  Initialement utilisée dans l’épilepsie, la microdialyse est rapidement devenue un outil d’exploration clinique en réanimation neurologique.  Quittant le strict domaine de la recherche, elle connaît un développement important pour devenir une technique intégrée au monitorage multimodal des patients.
    3. 3. DÉFINITION La technique de microdialyse permet le dosage simple des substrats présents dans le liquide extracellulaire de nombreux organes (tissu sous cutané, muscle, poumon, myocarde, …) sans recours à une extraction tissulaire. Micro: se réfère aux très petites échelles. Dialyse: se réfère aux mouvements des substances chimiques à travers une membrane perméable
    4. 4. HISTORIQUE  La microdialyse cérébrale a largement été utilisée dans le domaine de la recherche depuis le début des années 70.
    5. 5. TECHNIQUES D’UTILISATION Trois grandes stratégies peuvent être employées: Dosage simple des substrats présents dans le liquide extra-cellulaire; Perfusion de médicaments ou de composés évoquant une réponse biochimique (libération de neuromédiateurs) et dosages des substrats du liquide extra-cellulaire; Perfusion de médicaments et étude de sa captation par le compartiment cérébral.
    6. 6. PRINCIPE DE LA MICRODIALYSE CÉRÉBRALE
    7. 7. Une canule guide est implantée dans une région spécifique du cerveau.
    8. 8. Une sonde est ensuite insérée dans la canule guide.
    9. 9. La sonde est par la suite perfusée par un liquide (Ringer par exemple)
    10. 10. Molécules du perfusat pompées vers la structure cible. Molécules du dialysat acheminées par un capillaire au centre de la sonde vers un micro tube.
    11. 11. La membrane semi-perméable permet le passage des molécules de petite taille. Les molécules présentes dans le fluide extracellulaire diffusent à travers la membrane de dialyse suivant un gradient de concentration et sont collectées à la sortie de la sonde Membrane semi- perméable
    12. 12. FACTEURS INFLUENÇANT LE RENDEMENT DE LA MICRODIALYSE  Température  Surface de la membrane de dialyse.  Ampleur du gradient de concentration.  Débit à travers la sonde.  Type de membrane de dialyse. Les membranes ont différentes tailles de pores.  La taille des molécules diffusant à travers la membrane.
    13. 13. APPLICATIONS Chez l’animal (rat) En plus des tissus cérébraux, les organes tels que les reins, le foie et le cœur sont perfusés pour comprendre le comportement de certaines molécules ou observer les effets d’un agent pharmacologique. Chez l’Homme Utilisée cliniquement au niveau sanguin, musculaire et aussi au niveau cérébral pour des soins intensifs: détection d’une ischémie dans des circonstances pathologiques variées : hémorragie sous- arachnoïdienne,traumatisme crânien grave,…
    14. 14. LA MICRODIALYSE CÉRÉBRALE : ET LES NEUROTRANSMETTEURS.
    15. 15. Les substances fréquemment dosés ?
    16. 16. Dosage Glucose Glycérol Lactate Glutamate Pyruvate Aspartate GABA Sérotonine Adrénaline
    17. 17. CAS CLINIQUE ET LA MICRODIALYSE CÉRÉBRALE
    18. 18. Infarctus sylvien malin Libération massive du glutamate et du glucose. Élévation du rapport lactate/pyruv ate. Hémorragie sous arachnoïdienne Élévation des taux d’aspartate et de glutamate Variations de lactate est peu interprétables alors que l’élévation du rapport lactate/pyruv ate au-delà de 25 Traumatisme crânien grave Glucose bas (150μmol/l) Elévation du lactate et du rapport lactate/pyruv ate Elévation du glutamate (glutamate>2 0 μmol/l). Ischémie cérébrale Augmentation massive du glutamate, de l’aspartate, du rapport lactate/pyruvate et du glycérol.
    19. 19. LA MICRODIALYSE CÉRÉBRALE : AVANTAGES ET LIMITES
    20. 20. I-AVANTAGES la membrane de dialyse permet de diffuser les molécules de bas poids moléculaire. Les neurotransmetteurs présents dans l’échantillon peuvent être identifiés et dosés les risques de contamination des échantillons sont négligeables. des agents pharmacologiques peuvent être administres de manière constante vers les cellules cette technique couplée a des appareils d’analyse permet d’étudier le comportement des neurotransmetteurs vis-a- vis de ces molecules exogenes
    21. 21. II- LIMITES Possibilité d’hémorragie intracérébrale. C’est un outil de surveillance très local Le cathéter et la sonde de microdialyse sont fragiles les composés ayant une masse moléculaire importante diffusent plus lentement a travers la membrane de dialyse Possibilité d’influencer le métabolisme et de légèrement modifier les concentrations des molécules
    22. 22. CONCLUSION  La techniques de microdialyse a été développée afin de :  limiter les problèmes d’extraction  analyser les molécules issues de la fente synaptique lors de la neurotransmission.  administrer des agents pharmacologiques pour étudier leurs effets dynamiques ou cinétiques sur la concentration des NT  À l’opposé, la microdialyse, de part sa sélectivité membranaire sera préférée pour l’analyse de neurotransmetteurs dans des tissus cérébraux riches en molécules.
    23. 23. MERCI POUR VOTRE ATTENTION

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