Radiobiologie, effet "bystander" et effets déterministes.

[melanouii]

Bonjour, alors j'ai plusieurs questions quant à mon cours de radio biologie d'aujourd'hui, je ne savais pas si il fallait faire un nouveau post à chaque fois donc je les ai regroupées d'autant que ce ne sont pas des méga questions
Question n°1: On a parlé de l'effet "bystander", j'ai compris que les cellules qui avaient été irradiées communiquent avec le voisinage (lui, non irradié) et cela crée ainsi des perturbations allant jusqu'à l'apoptose. Le truc c'est, est-ce que ces dernières cellules (qui ont reçu la "communication") peuvent à leur tour communiquer avec les autres mais plus faiblement (effet domino) ? Par ailleurs, cet effet est-il différent selon les doses (fortes ou faibles) ?

Question n°2: On a dit que lorsqu'il y a irradiation (par RI) , à partir d'un certain seuil il y a communication d'un message commandent aux cellules de se diviser pour compenser les cellules mortes, c'est l'hypertrophie compensatrice. Je me demandais, cela se fait-il en même temps que l'effet "bystander", ce qui expliquerait que l'effet domino de voisinage soit interrompu ?

Question n°3: Enfin on a vu que les effets déterministes apparaissent toujours au dessus d'une certaine dose D100 et jamais en dessous d'un certain seuil D0, ce D0 et ce D100 j'ai du mal à voir à quoi ça peut correspondre en Sv ?

Merci d'avance à celui ou celle qui aura le courage de répondre à mes petites questions !
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[obi76]

Ca aura sans doute plus de succès dans la rubrique biologie.

Pour la modération,

[Moumoutte]

Bonjour Melanouii,

je ne peux pas répondre à toutes vos questions, mais j'ai néanmoins quelques notions qui pourront peut être vous éclairer.

Concernant l'effet bystander, et bien par définition, cela ne concerne que les faibles doses. Autrement dit, il atteint sa valeur optimale pour de faibles doses. A de fortes doses (disons >5Gy) on retrouve une courbe dose-réponse linéaire. L'effet bystander lui ne montre aucune linéarité. (Nagasawa et Little, 1992) L'effet bystander nous donne donc une explication concernant l'amplification des effets létaux lors de faibles rayonnements.
J'attire néanmoins votre attention sur le fait que l'effet bystander n'est pas un mécanisme réellement bien compris et qu'il est difficile de donner une idée claire de son fonctionnement à l'heure actuelle. Pour exemple, je peux vous dire que certaines études ont montré qu'il pourrait avoir un effet bénéfique puisqu'il augmenterait la radiorésistance et la vitesse de réparation de l'ADN des cellules voisines. Beaucoup de contradictions donc....

Concernant les effets déterministes quand vous dites "il apparaissent toujours au dessus de D100", cela signifie que pour un effet déterministe donné, 100% de la population va développer cette toxicité pour cette dose. Malheureusement il est impossible de vous donner une dose précise pour cette valeur car cette dernière va varier en fonction de l'effet et/ou de l'organe considéré. Elle sera différente à chaque fois. En guise d'exemple (c'est pas très gai désolé): pour un effet létal tel que la mort d'un foetus agé de 1 à 5 mois on considère que la D100 se situe autour de 3.2 Gy alors que pour la mort d'un foetus plus agé (5 à 9 mois) la D100 est de 4.4 Gy.
Enfin je me permets de préciser que généralement les doses attribuées pour les effets déterministes sont plutôt données en Gray (Gy); le sievert (Sv) étant réservé aux effets stochastiques.

En espérant avoir pu vous aider un minimum

Cordialement

M.

[melanouii]

Merci pour votre réponse, j'aimerais néanmoins avoir une petite précision en ce qui concerne la dose, quand vous parlez de valeur optimale pour l'effet bystander, c'est quand il provoque l'apoptose des cellules non irradiées du voisinage n'est-ce pas ? Du coup, pour provoquer juste des modifications, la dose est plus faible que cette valeur optimale ?
Par ailleurs, j'ai du mal à voir pourquoi de fortes doses n'augmenterait pas l'effet, en faisant ainsi mourir beaucoup plus de cellules avoisinantes ?
Je sais que je suis casse-pied avec mes questions, mais cela m’intéresse vraiment et je préfère bien comprendre les choses.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Moumoutte]

Bonjour,

l'effet bystander regroupe l'ensemble des réponses cellulaires à un rayonnement que subit une cellule alors qu'elle n'a pas été directement exposé (l'exposition ayant eu lieu sur une cellule voisine). Pourquoi déclenche-t-elle une réponse alors? Deux mécanismes sont connus jusqu'à présent: transmission de l'information de la cellule irradiée à la cellule voisine par jonctions intracellulaires ou par sécrétion paracrine (donc ça peut toucher une cellule qui n'est pas directement voisine). Les conséquences sont variées. Il n'y a pas nécessairement mort cellulaire (apoptose), il peut également y avoir une réponse au stress oxydatif, une instabilité génomique, des mutations, tout cela dépend du type cellulaire, chaque cellule réagissant différemment face à l'irradiation (et oui, rien n'est simple...).
Je vous joint ici une image tirée de la publication de Nagasawa qui est en accès libre sur pubmed. Il s'agit de la courbe dose-réponse de l'effet bystander et elle vous montre très clairement que dès que les doses augmentent cet effet "se tasse" et devient négligeable face aux effets classiques. Il s'est intéressé ici aux nombres d'échanges chromatidiens en fonction de la dose (et non l'apoptose) qui caractérisent l'effet bystander. Plus tard ces mêmes auteurs ont d'ailleurs démontré que l'effet bystander avait une contribution à la mort cellulaire plutôt faible aux fortes irradiations (Nagasawa 2002, également en accès libre si cela vous intéresse).



Cordialement

[melanouii]

Etant des effets qui m'ont l'air très complexes, je pense que vouloir m'étendre risque de compliquer les choses dans mon esprit.
En tout cas merci beaucoup d'avoir pris de votre temps pour me répondre.