Evaluation of the mitochondrial, genotoxic and behavioral effects of micro-irradiation of the nervous system using a proton microbeam in the nematode C. elegans
Notice bibliographique
Résumé
La radiothérapie est un traitement courant du cancer et est utilisée pour environ la moitié des patients atteints de cancer dans le monde. Ces dernières années, des avancées significatives dans la technologie et l'imagerie ont permis un ciblage plus précis des cellules tumorales à l'aide de protons tout en minimisant les dommages aux tissus sains. Malgré ces avancées, l'éradication complète des complications liées au traitement pour les patients reste un défi permanent. Dans le cas des tumeurs cérébrales, malgré l'amélioration de la précision de l'administration des rayonnements avec la protonthérapie, des études ont montré des changements structurels et fonctionnels dans le cerveau des patients traités avec des protons. Les voies moléculaires impliquées dans la génération de ces effets ne sont pas complètement comprises. Dans ce contexte, nous avons analysé l'impact de l'exposition aux protons dans le système nerveux central de C. elegans en mettant l'accent au niveau moléculaire sur la fonction mitochondriale et l’ADN nucléaire, qui sont potentiellement impliqués dans la survenue de dommages radio-induits. Ces études moléculaires ont été poursuivie par une étude du comportement moteur , sensoriel et cognitif après l’exposition localisée du SNC aux protons. Pour atteindre ces objectifs, le nématode C. elegans a été micro-irradié avec 220 Gy de protons (4 MeV) dans l'anneau nerveux (région de la tête considérée comme étant le SNC du nématode) à l'aide du microfaisceau de protons, MIRCOM. Nos résultats montrent que les protons induisent un dysfonctionnement mitochondrial, caractérisé par une perte dose-dépendante immédiate du potentiel de membrane mitochondriale (ΔΨm) associée à un stress oxydatif 24 h après irradiation, lui-même caractérisé par l'induction des protéines antioxydantes dans la région ciblée, observé en utilisant les souches SOD-1::GFP et SOD-3::GFP. De plus, nous avons démontré une multiplication par deux du nombre de copies d'ADNmt dans la région ciblée 24 h après l'irradiation. Également, en utilisant la souche GFP::LGG-1, une induction d'autophagie dans la région irradiée a été observée 6 h après l'irradiation, et est associée à la régulation à la hausse de l'expression du gène de pink-1 (PTEN-induced kinase ) et pdr-1 (homologue de C. elegans parkin). D’autre part, nos données ont montré que la micro-irradiation de la région de l'anneau nerveux n'avait pas d'impact sur la consommation d'oxygène du corps entier 24 h après l'irradiation. Au niveau de l’ADN, l’irradiation localisée avec 220 Gy de protons n’a pas induit des cassures doubles brins de l’ADN. Aucune voie de réparation de l’ADN n’a été induit à l’exception de la voie BER. Au niveau du comportement, les vers micro-irradiés n’ont pas montré un changement du comportement de locomotion, mécanosensoriel et d’apprentissage et de mémoire après 24 h d’irradiation par rapport aux vers non-irradiés. Ces résultats indiquent un dysfonctionnement mitochondrial global dans la région irradiée suite à l'exposition aux protons. Cependant, aucun effet significatif n’a été observé sur les dommages à l’ADN et du comportement. Pour conclure, la présente étude fournie des données moléculaires importantes pour la caractérisation des effets des protons sur les cellules nerveuses non-cancéreuses. La compréhension de l'impact biologique des protons sur les cellules saines est essentielle pour les chercheurs et les professionnels de la santé afin de minimiser les effets secondaires potentiels. Ces connaissances contribuent à améliorer la sécurité de la protonthérapie en tant que modalité de traitement du cancer.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».