Matériel et méthodes
L'expérience à laquelle j'ai assisté lors
de mon stage consistait à comparer la quantité de
l'immunomarquage c-Fos chez les rates primipares et multipares. La
signification de ce marquage et le rôle de la protéine c-fos
seront discutés en premier. Ensuite, l'expérience en
elle-même sera décrite, et les résultats
commentés.
Fig 8. Marquage c-Fos sur une coupe du segment
L6
c-fos
Le gène c-fos fait partie
de la famille des gènes
d'expression précoce immédiate
(immediate-early genes, IEG), c'est un proto-
oncogène ubiquitaire. Le
produit de ce gène
est la
protéine c-Fos. Sa
surexpression dans le système nerveux peut être
induite par une stimulation pharmacologique, électrique ou
périphérique (thermique, mécanique ou chimique). C-
Fos est une phosphoprotéine qui est
généralement employée comme marqueur fonctionnel
d'activité des neurones spinaux et cérébraux
répondant, par exemple, à une stimulation nociceptive, ou pour
localiser les neurones activés par une stimulation donnée.
Le gène est activé très rapidement. Le
pic de l'ARN-m est mesuré 30 à 40 min après l'induction de
la transcription du gène et le pic de la protéine c-Fos
est mesuré 1 à 2h après celle-ci.
La protéine c-Fos se lie, immédiatement
après avoir été synthétisée, avec la
protéine c-Jun et le dimère se fixe sur le site
AP-1 (activator-protein-1) dans l'ADN pour induire la transcription des
gènes à expression tardive ( late response
genes)(III et VIII). D'autres combinaisons sont possibles :
homodimère Fos-Fos etc. Cette diversité aboutit à une
extrême finesse et variabilité de régulations.
Nombre d'études ayant pour objet l'expression spinale
du c-fos s'accordent sur l'existence d'une relation entre la
transmission de la nociception et l'expression spinale du c-fos.
Notamment, l'image qui nous est donnée par immunomarquage du c-Fos
de l'activité neuronale, s'accorde en général assez bien
avec les résultats établis par les études
électrophysiologiques ou par les traceurs anatomiques (marquage dans les
couches I, II, V et IV).
La protéine c-Fos, est-elle un bon marqueur de
l'activité nociceptive ?
La plupart des manipulations qui affectent des réflexes
nociceptifs et autres
comportements corrélés avec la douleur modifient
aussi l'expression du c-fos. Par exemple :
l'expression du c-fos est réduite par
l'administration d'analgésiques (morphine, indomethacine, ketoprofene).
De même, l'administration de substances qui interagissent avec la
transmission du signal au niveau spinal (noradrénaline, les antagonistes
du glutamate pour le récepteur à N-methyl-D-aspartate - NMDA)
ou de substances qui inhibent la NO-synthase, est capable de
réduire la synthèse de la protéine c-Fos.
l'expression du c-fos est inhibée par : la
stimulation électrique de la medulla rostro-
ventromédiane, l'activation de systèmes
endogènes d'inhibition de la nociception par
l'éléctroacupuncture, l'hypertension ou le stress
induit par l'exposition au danger.
Selon la nature de la stimulation nociceptive (chimique,
thermique ou mécanique), on observe une
hétérogénéité dans la distribution du
marquage, mais on n'est pas en mesure de dire si ces variations sont dues
à la nature (aspect qualitatif) des stimuli ou à la
différence des intensités relatives (aspect quantitatif) des
stimuli.
Cependant, une relation moins évidente existe entre les
signes comportementaux et l'expression du c-fos.
Presley[ cf. V] remarque que les rats auxquels on a
administré une forte dose de morphine, après l'injection d'une
substance irritante dans la patte (formalin test), ne
présentent pas de comportement caractéristique de la sensation de
douleur alors qu'un marquage significatif du c-Fos reste présent dans
les couches superficielles de la moelle épinière.
De même, l'administration de la cocaïne supprime
rapidement toute réaction de l'animal à la stimulation
douloureuse et n'a pas d'effet significatif sur l'expression spinale du
c-fos.
Harris(V) observe également une relation de
proportionnalité entre l'expression spinale du c-fos et la
concentration de la substance irritante injecté, alors qu'aucune
différence comportementale n'est observée pour les
différentes concentrations (formol dilué à 1.5% et
à 5%). Ceci peut être dû à la différence de
sensibilités des deux méthodes. On peut imaginer plusieurs autres
explications, qui ne seront pas développées ici, mais qui par
leur nombre rendent bien compte de la complexité du
phénomène qu'est la douleur.
Au vu de ces remarques, on peut déduire que
l'expression du c-fos dans une cellule ne signifie pas automatiquement
qu'il s'agit de nociception. Une immunoréactivité c-Fos peut
aussi refléter des processus qui ne contribuent pas directement à
la transmission nociceptive.
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