L'organisme répond à l'hypoxie par une augmentation de ventilation et par des modifications cardio-vasculaires. Si ces mécanismes d'adaptation apparaissent immédiatement, ils sont d'origine non génomique, alors que leur apparition a plus long terme suggère même chez l'adulte, la mise en jeux de gènes. Ou se trouve la limite entre ces deux stratégies, et l'activation de l'une d'elle est elle nécessaire à l'autre. Peut on rendre l'organisme plus tolérable à l'hypoxie ?
Notre étude se focalise sur les mécanismes impliqués dans la réponse à une réduction d'oxygène tolérable pour l'organisme. C'est pourquoi, nous cherchons le plus souvent à valider in vivo les résultats obtenus.
Notre étude inclue toutes les cellules (glie et neurones) du Tronc Cérébral (siège du control ventilatoire), et ses afférences cardio- respiratoires.
(1) Le facteur HIF-1 induit par l'hypoxie (en collaboration avec J.M. Pequignot)
Des travaux de notre équipe ont démontré l'induction rapide dans la glie puis dans les neurones des structures respiratoire du cerveau, du mRNA et de la protéine de HIF1 alpha lors de l'exposition du rat à un environnement hypoxique modéré. Ces résultats prouvent pour la première fois l'existence in vivo d'une sensibilité particulière à l'oxygène des cellules constituant le réseau respiratoire.Ces résultats ont été obtenus grâce à l' approche conjointe d'investigation fonctionnelles in vivo et de techniques de génétique moléculaire appliquées au réseau respiratoire. Des interactions entre chercheurs compétents dans ces différentes approches sont en effet faciles au sein de l'Unité.
(2) Hypoxie et Progestérone .(en collaboration avec M.P. Morin-Surin)
Nous avons étudié l'effet d'un stéroïde, la progestérone, sur la réponse neuronale à l'hypoxie. On sait en effet qu'en Bolivie, les femmes résistent mieux que les hommes à l'hypoxie, car la progestérone est un stimulant ventilatoire. Nous avons montré qu'en dehors d'un effet génomique, ce stéroide a un effet excitateur immédiat, qui se développe uniquement lorsque la décharge neuronale est préalablement inhibée par l'hypoxie. Cet effet pourrait servir de déclencheur pour la réponse génomique plus tardive. La recherche des mécanismes fondamentaux impliqués dans la réponse fonctionnelle à l'hypoxie nous permettra de trouver des stratégies renforçant la tolérance à l'hypoxie.
Expression in vivo du facteur de transcription HIF-1a dans des neurones catecholaminergiques du Tronc Cérébral de rat exposés pendant 6 heures à une hypoxie modérée.