R138 34 ~ CONGRI~S DE LA SFAR

EFFETS DES ANESTHESIQUES GENERAU v SUR LES COMMUNICATIONS INTERCELLULAIRES ENTRE ASTROCYTES EN CULTURE PRIMAIRE

J. Mantz*, J. Cordier**, J.M. Desmonts* et C_ Giaume**

*D6partement d'Anesth6sie et de R4animation Chirurgica/e - CHU BICHAT-CLAUDE BERNARD - 46, rue Henri-Huchard - 75877 PARIS Cedex 18 et **INSERM Ul14, Coll6ge de France, 11 Place Marcelin-Berthelot - 75231 PARIS Cedex 05, FRANCE

I N T R O D U C T I O N : Les astrocytes repr4sentent une population de cellules gliales du syst6me nerveux central qui joue un r61e fondamental dans le maintien de l 'homeostasie neuronale (1). Ces cellules ont la particularit6 d'etre coupl6es par des communications appel4es "gap junctions" qui conf~rent au r6seau astrocytaire une organisation pseudosyncytiale. Celle-ci permet des 6changes ioniques et m6taboliques entre cellules adjacentes. A l'heure actuelle, il n'existe aucune 6tude de l 'action des anesth6siques g6n6raux sur les fonctions astrocytaires. Le but de ce travail 6tait donc d'6valuer les effets des anesth6siques g6n6raux sur la perm4abilit6 des communications intercellulaires des astrocytes en culture prirnaire.

MATERIEL ET M/~THODES : Les exp6riences ont 6t6 r6alis6es a 22°C sur des cultures prirnaires d'astrocytes obtenus ~ partir de striata d'embryons de souris. La perm6abilit6 des "gap junctions" astrocytaires a 6t6 d6termin6c en l'absence (contr61e) et en pr6sence de divers agents anesth6siques par la technique du "scrape loading" (2). Un colorant perm6ant pour les "gap junctions", le jaune de Lucifer, a 6t6 utilis6. Apr~s une premi6re incubation de 5 min dans un milieu tampon de type Hepes (pH : 7,2), les cellules 6taient lav4es pendant 1 rain par une solution contenant le jaune de Lucifer (0.5 mg/ml) mais d6pourvue de calcium (ce qui permet une ouverture maximale des "gap junctions"), puis rinc6es plusieurs reprises par la solution tampon initiale_ Le "scrape" a 6t6 r6alis6 par une lame de rasoir dans le milieu sans calcium et en pr4sence du jaune de Lucifer. L'effet des anesth4siques sur la perm6abilit6 des "gap junctions" a 6t6 mesur6 8 min apr~s le "scrape" en quantifiant la surface occup6e par le colorant h l 'aide d 'un analyseur d'image informat is4 . Q u a n d l 'effet d ' u n anes th6s ique (intraveineux ou volatil) 6tait analys6, l 'agent 6tait appliqu6 du d6but de la premi6re incubation ~ la fin du dernier rinqage. En outre, la r6versibilit6 des effets des anesth6siques volatils halog6n4s a 6t6 4tudi6e. L'analyse statistique a 6t6 r6alis6e par l'analyse de la variance suivie d 'un test de Student, le risque de premi6re esp6ce 6tant fix6 ~ 0,05.

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RESULTATS : Parmi les anesth6siques intraveineux 6tudi6s, seuls le propofol et l'4tomidate ont r6duit la perm6abilit4 des "gap junctions" astrocytaires de fa~on significative (figure 1 : -42 + 8 %, p < 0.05 et -60 + 7 %, p < 0,01 pour le propofol (P) utilis6 respectivement ~ 10 -5 et 10-4M et -36 +11%, p < 0,05 pour l'6tomidate (ET) utilis6

10-4M). En revanche, aucun effet significatif n 'a 6t4 obtenu avec le thiopental (T, 10-4M ), la k~tamine (K, 10- 4M), le diazepam (D, 10-5M), la morphine (M10-4M) et la clonidine (C, 10-7M).

L'halothane (H), l 'enflurane (E) et l 'isoflurane (I) ont induit un d6couplage astrocytaire significatif et dose- d6pendant (figure 2), l 'agent le plus efficace 4tant l'halothane. La r6versibilit6 des effets a 4t6 obtenue de fa~on compl6te pour l'enflurane et l'isoflurane et partielle pour l'halothane.

D I S C U S S I O N : Ces r4sultats montrent que les communications entre astrocytes sont la cible de certains agents anesth6siques utilis6s a des concentrations observables en clinique. La fermeture des "gap junctions" par le propofol, l'6tomidate et les halog6n6s pourrait ~tre due ~ une action directe et sp6cifique de ces agents au niveau du canal jonctionnel ou ~ des perturbations de son environnement lipidique. L'effet de ces anesth6siques sur les "gap junct ions" astrocytaires pourra i t indirectement contribuer ~ leur action hypnotique. En effet, le d6couplage des astrocytes diminue leur capacit6 d'6puration m6tabolique de l 'environnement neuronal et peut ainsi provoquer une accumulation de potassium dans l'espace extracellulaire susceptible d ' induire des changements locaux d'excitabilit6 neuronale.

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REFERENCES 1- MUGNAINI E. Cell junct ions of astrocytes,

ependyma and related cells in the mammalian central nervous system, with emphasis on the hypothesis of a generalized functional syncytium of supporting cells. Astrocytes. Edited by Fedoroff S., Vernadakis A., New York, Academic Press, Inc., 1986, pp 329-371.

2- EL-FOULY M.H., TROSKO J;E., CHANG C.C_ Scrape- loading and dye transfer: a rapid and simple technique to study gap junctional intercellular communication. Exp. Cell Res_ 168 • 422-430, 1987.

FIG. 1 FIG. 2

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