Le syndrome aigu d’irradiation (SAI) se définit comme le tableau clinique et biologique consécutif à l’exposition à une forte dose de rayonnements ionisants(1). Il évolue classiquement en plusieurs phases – initiale, latence et clinique – dont l’intensité et le déroulé temporel varient principalement en fonction de la dose reçue et de la distribution de cette dernière, qui conditionne les tissus lésés. Les principaux tissus cibles radiosensibles sont les tissus hématopoïétique, neurovasculaire, cutané et gastro-intestinal, les expositions pouvant concerner la totalité de l’organisme ou être restreintes à une surface limitée, voire être ponctuelles.
Le syndrome hématopoïétique, essentiellement la conséquence de la mort des cellules souches et des progéniteurs hématopoïétiques, représente fréquemment le premier challenge thérapeutique pour le clinicien (2). Les expositions cuta- nées aboutissent, quant à elles, à des lésions en profondeur constituant le syndrome cutanéo-musculaire, assez fréquemment observé en accidentologie suite à la manipu- lation de sources d’iridium 192 industrielles ou médicales dérobées ou perdues (3).
Guerre et terrorisme
En ce qui concerne les préoccupa- tions militaires, la fin de la Guerre froide a entraîné une modification
profonde de la menace, qui a consi- dérablement diffusé. Si la survenue d’un conflit nucléaire majeur ne peut être écartée, la menace terroriste est cependant passée au premier plan, qu’il s’agisse de la dispersion de radioéléments associés à une charge explosive classique, dans le but de produire des contaminations externes et internes (inhalation de particules en aérosol/nuage, shrapnel contaminés), ou de la dissimulation de sources de forte activité, dans le but de produire des SAI. Dans ce cadre, la mission de l’unité Radiobiologie de l’IRBA est de développer des approches diagnostiques et thérapeutiques innovantes au service du combat- tant blessé potentiellement extra- polables au monde civil. Dans le domaine diagnostique, les efforts se poursuivent pour identifier des biomarqueurs précoces – 24 pre- mières heures – de dose ou de dommage, utilisables au plus près des victimes, comportant des approches biologiques/biochimiques multiparamétriques et de biologie moléculaire (transcriptomique, fluc- tuation des taux de microARN) (4,5). L’optimisation des techniques de cytogénétique se poursuit égale- ment (figure à gauche) (6). Dans le domaine des irradiations localisées, des travaux précliniques utilisant le modèle mini-porc sont ainsi réalisés pour optimiser la thérapie cellulaire par injection locale de
cellules souches mésenchymateuses, référence actuelle en clinique où elle est associée à la greffe cutanée.
Les travaux les plus récents de l’unité ont ainsi permis de montrer la capacité des cellules issues du tissu adipeux à moduler la réponse inflammatoire – en orientant par exemple des macrophages vers le statut M2 – et à favoriser la réparation du tissu musculaire en stimulant les cellules satellites (figure au centre) (7).
Concernant le traitement du syn- drome hématopoïétique, la greffe de cellules souches et de progéni- teurs hématopoïétiques allogéni- ques reste la référence dans les cas d’éradication médullaire et d’aplasie profonde, et ce, en dépit de l’im- portante mortalité/morbidité asso- ciée. Pour prévenir ces effets, les études actuelles de l’unité portent sur la frontière biotechnologique que représente l’autogreffe de cellules à potentiel hématopoïé- tique issues de la reprogrammation
« directe » vers un caractère souche de cellules fibroblastiques adultes cutanées (figure à droite) (8). Au cœur du dispositif de recherche biomédicale de défense du Service de santé des armées, les unités de recherche de l’IRBA, fortes du soutien financier de la Délégation générale de l’armement, mènent une recherche appliquée innovante ouverte sur la recherche civile et la collaboration internationale, parti- cipant ainsi à la résilience nationale.
(1)Bertho JM et al.(2005) Menace terroriste : approche médicale. John Libbey Eurotext. 76-86
(2)Drouet M, Hérodin F (2010) Int J radiat Biol86, 636-48
(3)Lefaix JL, Delanian S (2005) Menace Terroriste : approche médicale. John Libbey Eurotext. 87-95
(4)M Valente et al.(2016) PLoS ONE10(7), e0132194
(5)M Port et al.(2016) PLoS ONE11(11), e0165307
(6)tinyurl.com/EPR-Biodosimetry2011
(7)Riccobono D et al.(2016) Health Phys111, 117-26
(8)Drouet M, Hérodin F (2014) Health Phys106, 682-8
les auteurs
Michel Drouet, Diane Riccobono, Marco Valente et Sabine François Institut de recherche biomédicale des armées (IRBA),
Département Effets biologiques des rayonnements, Brétigny sur Orge
46 > BIOFUTUR 344•JUIN 2013
©IRBA/DEBR/RI/M. VALENTE ©IRBA/DEBR/RI/D. RICCOBONO ©IRBA/DEBR/RI/S. FRANÇOIS, 2016
APPROCHES RADIOBIOLOGIES
DU SYNDROME AIGU D’IRRADIATION
Deux métaphases colorées par la technique FISH.
Les paires chromosomiques numéros 2, 4 et 12 sont marquées spécifiquement, respectivement en jaune, rouge et vert.
En bleu, les autres chromosomes. À gauche, une métaphase normale, à droite, une métaphase avec translocation. Les flèches indiquent une translocation entre un chromosome 12 (en vert) et un autre chromosome (bleu).
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L’injection in situ en profondeur de cellules souches d’origine adipocytaire favorise la réparation du tissu musculaire irradié chez le mini-porc. Immunomarquages du tissu musculaire porcin CD206 (en vert) et Pax 7 (en rouge). Les cellules satellites porcines activées montrent un double marquage.
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L’expression du gèneOct4 introduit dans les cellules fibroblastiques cutanées adultes fusiformes (à gauche) reprogramme ces dernières vers un caractère plus immature, visualisé par une réorganisation architecturale de ces cellules en agrégats de cellules sphériques, morphologiquement proches des corps embryonnaires (à droite).
En vert, les cellules transfectées, rendues fluorescentes grâce au gène rapporteur egfp.
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