Transfert à travers les barrières épithéliales et cérébrales
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radionucléides (uranium, plomb, cadmium, plutonium, cesium et cobalt) dans la
perturbation des mécanismes neurobiologiques fondamentaux n’est pas encore
bien établie faute de modèles cellulaires pertinents et d’analyses moléculaires
rigoureuses. Toutefois, les désordres neurologiques faisant suite à une intoxication
par les métaux stables et les radionucléides font apparaître une imprégnation du
cerveau en développement et du cerveau adulte avec dans certains cas une altération des fonctions cognitives et une atteinte du développement psychomoteur
(cf. partie 3, chapitre 20).
Les éléments traces métalliques perturberaient des systèmes enzymatiques
impliqués dans les phénomènes de stress oxydant, dans la détoxication des
solvants organiques, dans le métabolisme des médicaments et des composés endogènes, dans la défense immunitaire non spécifique ainsi que dans la régulation de
l’activité neuronale.
Les mécanismes intracellulaires, moléculaires et biochimiques associés à la
neurotoxicité des métaux, en particulier du Pb, seul ou en association, restent
encore de nos jours à préciser. Des données récentes semblent montrer l’implication des transporteurs d’ions divalents (DMT1) dans le passage cérébral du Pb et
du Cd (Gu et a/., 2009).
Des hypothèses peuvent être émises pour expliquer le transfert de métaux à
travers la BHE. Dans les fluides biologiques et dans les tissus, les métaux sont
souvent complexés avec des acides aminés, des peptides, des protéines ou des
phospholipides. De ce fait, la toxicité des métaux peut être régulée par l’interaction des métaux avec des ligands spécifiques présents dans les fluides ou dans les
tissus. Ces complexes ainsi formés peuvent être alors des substrats des transporteurs d’acides-aminés, des transporteurs peptidiques, des transporteurs d’anions
et de cations organiques (OAT, OCT, famille SLC22A), des protéines de transport
d’anions organiques (OATP, famille SLC21A) déjà cités précédemment. Tous ces
transporteurs localisés au niveau de la BHE pourraient faciliter le passage et/ou
empêcher l’entrée des métaux dans le parenchyme cérébral.
3.2.4.1. Passage de l’uranium
Les données de la littérature suggèrent un transfert possible de l’uranium dans
le parenchyme cérébral. Ainsi, les résultats obtenus après perfusion intracérébrale de l’uranium à des rats mettent en évidence l’uranium dans des hémisphères
cérébraux sans réelle perturbation de la barrière qui sépare le sang du cerveau
(Lemercier et al., 2003). Cette étude étant cependant la seule dans la littérature,
ces observations mériteraient d’être confirmées par d’autres données, car elles
suscitent différentes interrogations, notamment sur le mode de passage de l’uranium dans le cerveau.
3.2.4.2. Passage du plutonium
Les travaux de Sanders et al. (1992) mettent en évidence une incidence des
tumeurs cérébrales à des rats exposés au plutonium sans une preuve évidente de
la présence de ce métal dans le cerveau.
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radionucléides (uranium, plomb, cadmium, plutonium, cesium et cobalt) dans la
perturbation des mécanismes neurobiologiques fondamentaux n’est pas encore
bien établie faute de modèles cellulaires pertinents et d’analyses moléculaires
rigoureuses. Toutefois, les désordres neurologiques faisant suite à une intoxication
par les métaux stables et les radionucléides font apparaître une imprégnation du
cerveau en développement et du cerveau adulte avec dans certains cas une altération des fonctions cognitives et une atteinte du développement psychomoteur
(cf. partie 3, chapitre 20).
Les éléments traces métalliques perturberaient des systèmes enzymatiques
impliqués dans les phénomènes de stress oxydant, dans la détoxication des
solvants organiques, dans le métabolisme des médicaments et des composés endogènes, dans la défense immunitaire non spécifique ainsi que dans la régulation de
l’activité neuronale.
Les mécanismes intracellulaires, moléculaires et biochimiques associés à la
neurotoxicité des métaux, en particulier du Pb, seul ou en association, restent
encore de nos jours à préciser. Des données récentes semblent montrer l’implication des transporteurs d’ions divalents (DMT1) dans le passage cérébral du Pb et
du Cd (Gu et a/., 2009).
Des hypothèses peuvent être émises pour expliquer le transfert de métaux à
travers la BHE. Dans les fluides biologiques et dans les tissus, les métaux sont
souvent complexés avec des acides aminés, des peptides, des protéines ou des
phospholipides. De ce fait, la toxicité des métaux peut être régulée par l’interaction des métaux avec des ligands spécifiques présents dans les fluides ou dans les
tissus. Ces complexes ainsi formés peuvent être alors des substrats des transporteurs d’acides-aminés, des transporteurs peptidiques, des transporteurs d’anions
et de cations organiques (OAT, OCT, famille SLC22A), des protéines de transport
d’anions organiques (OATP, famille SLC21A) déjà cités précédemment. Tous ces
transporteurs localisés au niveau de la BHE pourraient faciliter le passage et/ou
empêcher l’entrée des métaux dans le parenchyme cérébral.
3.2.4.1. Passage de l’uranium
Les données de la littérature suggèrent un transfert possible de l’uranium dans
le parenchyme cérébral. Ainsi, les résultats obtenus après perfusion intracérébrale de l’uranium à des rats mettent en évidence l’uranium dans des hémisphères
cérébraux sans réelle perturbation de la barrière qui sépare le sang du cerveau
(Lemercier et al., 2003). Cette étude étant cependant la seule dans la littérature,
ces observations mériteraient d’être confirmées par d’autres données, car elles
suscitent différentes interrogations, notamment sur le mode de passage de l’uranium dans le cerveau.
3.2.4.2. Passage du plutonium
Les travaux de Sanders et al. (1992) mettent en évidence une incidence des
tumeurs cérébrales à des rats exposés au plutonium sans une preuve évidente de
la présence de ce métal dans le cerveau.