Effet sur les membranes biologiques artificielles

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Couplage direct

La première catégorie des eﬀets biologiques se rapporte à l’interaction entre le rayonnement EM et des systèmes électroniques intégrés dans le corps humain suite au dysfonctionnement des organes ou des systèmes internes de l’organisme humain. De tels implants sont en développement rapide ; en particulier nous pouvons citer les microsystèmes pour la stimulation de la rétine photosensible de l’œil [5], pour les prothèses neuronales [6], etc.

Effets thermiques

Les effets biologiques des micro-ondes et du rayonnement millimétrique de forte puissance ont déjà été étudiés [7, 8]. Les applications thérapeutiques des micro-ondes sont basées sur l’échauffement des couches internes des tissus biologiques jusqu’à une certaine température. L’hyperthermie micro-onde (42˚C) en combinaison avec la ra-diothérapie ou la chimiothérapie a été développée comme une méthode prometteuse de traitement du cancer [9–11]. La thérapie coagulante micro-onde (60˚C) est utilisée pour les applications médicales dans le traitement des tumeurs des tailles réduites [12]. Actuellement les micro-ondes sont également appliquées pour le traitement de l’aryth-mie cardiaque [13]. Toutes ces méthodes sont basées sur l’échauﬀement des régions internes des tissus biologiques. Jusqu’au présent, seules les micro-ondes ont été ex-ploitées pour les applications thérapeutiques thermiques.
Les effets thermiques des OMs ressemblent à ceux des micro-ondes, mais ils cor-respondent essentiellement à l’échauffement superficiel des tissus biologiques [14]. La faible pénétration dans les tissus biologiques conduit à l’utilisation potentielle des OMs dans la région superficielle des tissus ou à l’échauffement des zones internes lo-cales lors de thérapies invasives. L’augmentation de la température est essentiellement déterminée par la dissipation de l’énergie du champ EM et par la thermorégulation dans l’organisme vivant.

Effets non-thermiques

Les études récentes mettent en évidence l’existence d’effets non-thermiques des micro-ondes et des OMs. De tels effets sont sélectifs par rapport à la fréquence et, dans certains cas, dépendent de caractéristiques d’exposition : densité de puissance, modulation, polarisation, régime temporel d’exposition, etc. [15–18]. La nature exacte des eﬀets non-thermiques n’est pas connue jusqu’à présent. La bibliographie sur les effets non-thermiques des micro-ondes et, en particulier des OMs, sera présenté dans le chapitre 2 de cette partie.
Toutes les normes d’exposition et les directives des commissions internationales [19] pour les OMs ne prennent en compte que les eﬀets connus actuellement. Les eﬀets thermiques étant les seuls connus, ils servent de base à la définition des limites d’ex-position. Ces limites sont établies en termes de débit d’absorption spécifique (SAR) qui détermine l’énergie thermique absorbée par les tissus et en termes de densité superficielle de puissance pour la partie supérieure du spectre micro-ondes.
Les standards internationales fixent le niveau de densité superficielle de puissance des OMs pour la population générale à 5 mW/cm2 [19]. Le tableau et 1.1 montrent les recommandations de “International commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP)” pour la population générale et travailleurs.
Dans ce travail nous allons considérer de faibles niveaux de puissance d’exposi-tion : cela ne correspond qu’aux effets non-thermiques, c’est-à-dire aux mécanismes d’interactions non liés directement à l’échauﬀement du matériel biologique.

Choix de la fréquence

Le terme “ondes millimétriques” détermine la gamme des fréquences comprises entre 30 GHz et 300 GHz. Comme son nom l’indique, la longueur d’onde dans le vide λ0 des OMs se situe entre 1 mm et 1 cm. A ces fréquences, les bandes disponibles sont larges et plusieurs fenêtres fréquentielles sont particulièrement attrayantes. Les applications grand public les plus prometteuses aujourd’hui concernent notamment :
– la bande autour de 60 GHz pour les réseaux locaux intra-bâtiments à très haut débit [20, 21] ;
– la bande 40.5 GHz – 43.5 GHz (LMDS1 en Europe [22]) ;
– les systèmes de transports intelligents (communications inter-véhicules et véhicules-infrastructures (63 GHz – 64 GHz)).
De nombreux travaux y sont actuellement consacrés ; ils portent sur différents as-pects : systèmes, propagation, antennes, circuits et composants, etc. Elles s’intensifient de plus en plus à mesure que les technologies millimétriques deviennent plus perfor-mantes et moins coûteuses. Cependant, le progrès dans le développement des nou-veaux moyens de communication exige les études des effets potentiels des OMs sur les systèmes biologiques. En fonction des résultats de telles études, des précautions d’utilisation par le grand public peuvent être nécessaires.
L’exposition de l’organisme humain aux rayonnements millimétriques est carac-térisée par une très faible pénétration du champ EM dans le corps. La profondeur de pénétration des OMs dans les tissus biologiques est de l’ordre de quelques milli-mètres en fonction de la fréquence et du type de tissus. Cela implique que la peau et les couches superficielles des tissus sont les cibles principales pour les rayonnements millimétriques. Pour la même intensité de champ EM, le SAR en bande millimétrique est plus élevé par rapport à celui mesuré pour les micro-ondes car la conductivité des tissus biologique augmente avec la fréquence. Ainsi l’énergie reçue par unité de masse de tissu est plus localisée. Dans ce cadre, une attention particulière doit être attribué aux eﬀets potentiels locaux des OMs dans les zones superficielles des tissus.
Dans ce travail nous nous focaliserons sur la sous-bande de 57-64 GHz et parti-culièrement sur la fréquence de 60 GHz. Les raisons principales qui nous mènent à l’étude de cette bande de fréquences peuvent se résumer de la façon suivante :
– L’atténuation spécifique des fréquences autour de 60 GHz dans l’atmosphère terrestre conduit à l’absence de cette sous-bande dans le spectre naturel ;
– Les données de spectroscopie micro-ondes montrent l’existence des résonance de nombreuses molécules et groupes moléculaires biologiques dans cette sous-bande ;
– Les systèmes sans fil à 60 GHz pourraient être largement utilisés par le grand public pour les communications à très courte portée dans l’avenir proche.

Spectre d’absorption atmosphérique

Le spectre EM naturel représente une des caractéristiques fondamentales de notre planète (Fig. 1.1). Certaines bandes de fréquence sont transmises à travers l’atmo-sphère et représentent une distribution spectrale homogène dans notre environnement. Par exemple c’est le cas de la lumière visible et des ondes radio. D’autres bandes de fréquences sont totalement absentes dans l’environnement terrestre (infrarouge loin-tain). Il existe également des bandes qui sont très sélectives par rapport à fréquence (infrarouge proche, micro-ondes). Cette sélectivité est essentiellement déterminée par les résonances des molécules présentes dans l’atmosphère.
Les fenêtres de transmission et d’atténuation spécifiques dans l’atmosphère dans la bande millimétrique sont dues principalement à la résonance électronique des atomes d’oxygène et aux transitions rotationnelles des molécules d’eau. Ces absorptions sont étudiées expérimentalement et théoriquement depuis un demi-siècle. La figure 1.2 montre les spectres d’absorption de O2 et H2O dans la bande de fréquences 10 GHz – 400 GHz.
L’atténuation spécifique du signal dans l’atmosphère (Fig. 1.3) permet de mettre en évidence plusieurs fenêtres fréquentielles [25] :
– les bandes 30 GHz – 40 GHz et 90 GHz – 100 GHz correspondent aux fenêtres fré-quentielles de transmission (très faible niveau d’atténuation) ;
– les bandes situées autour de 60 GHz, 120 GHz et 185 GHz répondent à une forte absorption du signal radio.
Par exemple, à 60 GHz, taux d’atténuation du signal est d’environ 16 dB/km avec une ouverture à mi-puissance de l’ordre de 5 GHz. Les données extrêmement pré- cises dans la bande 50 GHz – 70 GHz obtenues par l’équipe de Liebe [26] montrent la présence de plusieurs pics d’absorption résonante autour de 60 GHz (Fig. 1.4). L’at-ténuation totale à travers l’atmosphère pour cette bande est comprise entre 150 dB et 275 dB selon la fréquence.

Données de spectroscopie micro-ondes

Les données sur les spectres rotationnels des molécules diatomiques, triatomiques et hydrocarboniques sont disponibles actuellement dans la littérature scientifique. La bande de fréquences 50 GHz – 70 GHz est caractérisée par les résonances multiples des molécules diverses, y compris les molécules qui jouent un rôle important dans le fonctionnement des cellules biologiques. Par exemple, 1442 lignes résonantes sont identifiées pour les fréquences comprises entre 55 GHz et 65 GHz [27]. 376 de ces lignes d’absorption résonante sont concentrées entre 59 GHz et 61 GHz. La coïncidence des fréquences de fonctionnement de systèmes de communications avec les fréquences de résonances des groupes moléculaires pourrait être une des causes de sélectivité des effets biologiques.

Systèmes de communications à 60 GHz

Wireless Local Area Network (WLAN)

La notion de “réseaux locaux sans-fil (WLANs)” recouvre un ensemble de tech-nologies permettant d’établir un réseau informatique sans utilisation de câblage pour les liaisons : ce câblage est remplacé par des communications radio (Fig. 1.5). A l’origine, les WLANs étaient destinés à remplacer une infrastructure filaire limitée à une zone géographique très restreinte. Les réseaux sans fil se sont avant tout développés comme réseaux internes, propres à un bâtiment : soit comme réseau d’entreprise, soit comme réseau domestique (Fig. 1.6). Les avantages de ces systèmes sont multiples : confidentialité et sécurité de communications, réduction des interférences entre pico-cellules adjacentes, faible encombrement des systèmes, etc.
Les systèmes WLANs utilisés actuellement sont basés sur les standards IEEE 802.11. Les bandes de fréquence impliquées sont 2.4 GHz – 2.48 GHz ; 5.15 GHz – 5.35 GHz ; 5.725 GHz – 5.825 GHz. Récemment, les fréquences autour de 40 GHz et 60 GHz ont été considérées comme très prometteuses pour les systèmes WLANs de quatrième gé-nération (4G) [21, 28]. Le choix de la fréquence est essentiellement déterminé par les particularités de propagation dans l’atmosphère [23, 29]. La zone de propagation dans l’espace libre est limitée à 2 – 3 kilomètres (l’atténuation est de l’ordre 30 dB) et le signal est fortement absorbé par les matériaux solides. Ces propriétés permettent le positionnement proche des points de communication assurant ainsi l’utilisation très efficace du spectre et la confidentialité de transmission des données. Environ 8 GHz de bande fréquentielle sont disponibles autour de 60 GHz pour les communications sans fil à courte potrée. Selon le pays, entre 3 GHz et 7 GHz ont été attribués aux WLANs 4 G [28].

Wireless Personal Area Network (WPAN)

Les “réseaux personnels sans fil (WPANs)” sont destinés à assurer les communica-tions multi-media à haut débit dans l’infrastructure des réseaux locaux. Les WPANs permettent la connections sans fil entre les dispositifs centrés autour de l’espace de travail personnel, ce qui assure la flexibilité du système. La zone de fonctionnement de WPAN est restreinte à environ 10 mètres, ce qui permet son utilisation dans une pièce ou dans l’espace du bureau. Ils peuvent être également utilisés dans les cas plus spé-cifiques, par exemple pour permettre la communication entre les chirurgiens et autres membres de l’équipe pendant l’opération. Les débits sont plus élevés (la valeur ciblée est de 2 Gb/s [30]) et les distances de communications plus courtes par rapport aux systèmes WLANs IEEE 802.11. Les systèmes WPANs sont actuellement en cours de standardisation par le comité IEEE 802.15 [31] créé en 2002. Les fréquences autour de 60 GHz sont considérées comme les fréquences les plus attractives pour WPANs [32].

Eﬀets biologiques thermiques et non-thermiques

Les eﬀets thermiques des micro-ondes et des OMs sont étudiés depuis longtemps et ils sont relativement bien connus. Pour les tissus biologiques, les eﬀets thermiques sont les eﬀets causés par l’élévation de la température. Les eﬀets biologiques thermiques sont indirects car ils sont produits par l’intermédiaire de l’échauﬀement. Les eﬀets non-thermiques peuvent être définis comme les eﬀets produits directement par les champs EMs appliqués [35]. La caractéristique utilisée pour quantifier les eﬀets thermiques est le SAR pour les micro-ondes et la densité superficielle de puissance pour les OMs.

Micro-ondes

Parmi les travaux qui portent sur la détermination de seuil de l’eﬀet thermique des micro-ondes chez l’homme, nous pouvons citer les études de Adair et al. [36, 37, 2001], [38, 2003]. Les auteurs ont étudié l’eﬀet thermique des micro-ondes sur la température centrale du corps humain. Les volontaires ont été exposés aux micro-ondes à 2.45 GHz pendant 45 min avec un SAR local de 15.4 W/kg (70 mW/cm2) [36, 2001]. Pour diﬀérentes températures ambiantes de 24˚C à 31˚C les auteurs ont constaté que la circulation sanguine et la transpiration ont maintenu la stabilité de la température centrale. Dans un autre travail d’Adair et al. [37, 2001], les volontaires ont été exposés avec les mêmes conditions mais aux micro-ondes pulsées (impulsions de 65 s à 10 kHz de récurrence) à un SAR local de 7.7 W/kg. Les auteurs ont observé une augmentation de la température de la peau à la surface du dos. Cependant, la température centrale du corps restait constante.

Ondes millimétriques

Le seuil de puissance au delà duquel apparaît un eﬀet d’échauﬀement de la peau senti par l’organisme a été mesuré à 2.45, 7.5, 10.35 et 94 GHz dans le travail de Blick et al. [39, 1998]. La valeur de la densité superficielle de puissance diminuait selon la fréquence et était de 4.5 ± 0.6 mW/cm2 à 94 GHz et de 63.1 ± 6.7 mW/cm2 à 2.45 GHz. Le rayonnement infrarouge (IR) était utilisé pour comparer l’eﬀet des diﬀérentes bandes de fréquence. La valeur de densité de puissance à 94 GHz était proche de celle mesurée pour le rayonnement IR (5.34 ± 1.07 mW/cm2).
Dans leur travail, Walters et al. [40, 2000] ont déterminé le seuil de douleur due à l’eﬀet thermique des OMs chez les hommes exposés à 94 GHz avec un SAR de 1.8 W/cm2. Pendant chaque exposition, la température de la peau a été mesu-rée par thermométrie infrarouge. Le seuil de sensibilité à l’exposition a été trouvé à 43.9 ± 0.7˚C ce que correspond à une augmentation de la température de 9.9˚C.
Pour les fréquences millimétriques, les études les plus récentes se rapportent à un travail d’Alekseev et al. [41, 2003], [42, 2005]. Les auteurs ont étudié l’influence de la circulation sanguine sur l’échauﬀement local de la peau (avant-bras et médius) exposés à 42.25 GHz par un guide ouvert (la densité maximale de puissance est de 208 mW/cm2) ou en utilisant un dispositif thérapeutique YAG (la densité maximale de puissance égale à 55 mW/cm2). Dans les conditions ambiantes normales et avec une densité superficielle de puissance de 208 mW/cm2, l’élévation de la température (ΔT ) du médius (2.5 ± 0.3˚C) avec une circulation sanguine plus élevée est inférieure à celle obtenue pour l’avant-bras (4.7 ± 0.4˚C). Les auteurs ont montré que l’exposition aux OMs induit l’échauﬀement des couches des tissus situées au-dessous de la profondeur de pénétration (0.56 mm). Ainsi il a été montré que les OMs d’intensité suﬃsante peuvent aﬀecter les structures thermosensibles situées dans la peau ou les couches superficielles des tissus.
La distribution superficielle de la température pour les mêmes conditions d’ex-position a été calculée analytiquement et confirmée par les mesures (thermographie infrarouge) dans une autre étude du même groupe [43, 2003].
Dans leur travail Riu et al. [44, 1997] ont montré que ce sont les processus de conductibilité thermique et non pas la circulation du sang qui jouent un rôle essentiel pour le refroidissement de la peau pendant l’exposition.

Étude des mécanismes d’interaction

Avant de citer les travaux bibliographiques sur les mécanismes biophysiques des interactions ondes – vivant, il est important de considérer quelques aspects généraux des interactions bioélectromagnétiques non-thermiques.
Des charges et des courants électriques existent à l’état naturel dans l’organisme humain et constituent une partie essentielle des fonctions organiques normales. Tous les nerfs transmettent leurs signaux par des impulsions électriques. La plupart des réactions biochimiques, depuis celles associées à la digestion jusqu’à celles impliquées dans l’activité cérébrale, font intervenir des phénomènes électriques.
Selon la fréquence, les mécanismes d’action des champs EMs sur les systèmes biolo-giques sont fondamentalement diﬀérents. Cette diﬀérence est déterminée par l’énergie de quantum de champ EM, les eﬀets de résonance, la profondeur de pénétration des ondes EMs dans le milieu biologique, etc. Les principes physiques suggèrent que l’éner-gie des photons des rayonnements non-ionisants n’est pas suﬃsante pour casser les liai-sons chimiques ou amorcer les réactions chimiques dans les cellules biologiques [45,46]. Par exemple, pour le rayonnement millimétrique, l’énergie des photons est 103 fois plus faible que l’énergie de liaison avec les atomes d’hydrogène [47]. La complexité des sys-tèmes biologiques rend diﬃcile l’identification des mécanismes exactes des interactions bioélectromagnétiques. La cible des ondes EMs concerne plutôt les interactions inter-moléculaires faibles qui jouent un rôle important dans le fonctionnement des systèmes biologiques. Les interactions bioélectromagnétiques peuvent être liées à la présence du moment dipolaire et aux degrés de la liberté mécaniques dans les biomolécules.
Barnes et al. [48, 1977] ont étudié les mécanismes d’actions non-thermiques des micro-ondes sur les systèmes biologiques. Les résultats des calcules analytiques ont montré les modifications des flux des ions à travers des membranes biologiques et les changements d’orientation de chaînes moléculaires dues à l’exposition aux micro-ondes.
Dans son travail, Cain [49, 1980] a présenté un modèle de mécanisme non-thermique d’interaction entre les micro-ondes et les membranes cellulaires. L’auteur a montré analytiquement que les micro-ondes de faible intensité peuvent changer la conducti-vité d’une membrane par rapport aux ions qui traversent les canaux membranaires.
Récemment, Stoykov et al. [50, 2004] ont proposé un modèle d’activation des ca-naux ioniques de sodium par le champ EM modulé en amplitude.
Kotnik et al. [51, 2000] ont étudié théoriquement la dissipation d’énergie dans le modèle sphérique de cellule biologique en fonction de la fréquence. Les auteurs ont montré que pour les micro-ondes et les OMs les dissipations de puissance dans les cellules sont localisées. Ces résultats présument que l’exposition aux rayonnements EMs qui ne produisent pas d’augmentation significative de la température au niveau macroscopique peut être la cause d’eﬀets locaux. Les auteurs ont suggéré que la mem-brane cellulaire puisse être l’endroit spécifique d’une absorption des micro-ondes plus importante que l’intérieur de la cellule ou le milieu extracellulaire.
Wachner et al. [52, 53, 2002] ont étudié théoriquement l’absorption d’énergie du champ EM dans les modèles des cellules biologiques. Ils ont conclu que la distribution du champ électrique interne et l’absorption du champ EM dépendent fortement de la géométrie de la cellule.
Picard et al. [54, 2001] ont montré théoriquement que l’absorption multiphotonique et l’eﬀet direct du champs EMs dans la bande 300 MHz – 3 GHz sur les ions ne peuvent pas être l’origine d’un eﬀet non-thermique au niveau cellulaire.
Dans son travail, Adair [55, 2003] a montré qu’aucun phénomène physiologique n’est prévisible aux fréquences utilisées autour de 1 GHz à faible niveau de puissance incidente (inférieur à 10 mW/cm2).

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Table des matières

Introduction générale
I Contexte et état de l’art
1 Contexte de l’étude
1.1 Effets biologiques des ondes électromagnétiques
1.1.1 Couplage direct
1.1.2 Effets thermiques
1.1.3 Effets non-thermiques
1.2 Choix de la fréquence
1.2.1 Spectre d’absorption atmosphérique
1.2.2 Données de spectroscopie micro-ondes
1.2.3 Systèmes de communications à 60 GHz
1.2.3.1 Wireless Local Area Network (WLAN)
1.2.3.2 Wireless Personal Area Network (WPAN)
1.3 Conclusion
2 Bibliographie
2.1 Effets biologiques thermiques et non-thermiques
2.1.1 Micro-ondes
2.1.2 Ondes millimétriques
2.2 Étude des mécanismes d’interaction
2.3 Effets sur les solutions aqueuses
2.4 Systèmes d’exposition pour les expériences in vitro
2.4.1 Micro-ondes
2.4.2 Ondes millimétriques
2.5 Effets sur les membranes biologiques
2.5.1 Micro-ondes
2.5.2 Ondes millimétriques
2.5.3 Autres études
2.6 Expression génétique
2.6.1 Activation des facteurs de transcription
2.6.2 Induction de l’expression des protéines chaperons
2.7 Génotoxicité et cancer
2.8 Effets sur l’activité neuronale
2.9 Effets oculaires
2.10 Effet sur la peau
2.10.1 Micro-ondes
2.10.1.1 Apoptose in vitro
2.10.1.2 Inflammation in vitro
2.10.1.3 Inflammation in vivo
2.10.1.4 Protéines de choc thermique in vitro
2.10.1.5 Prolifération cellulaire in vitro
2.10.1.6 Prolifération cellulaire in vivo
2.10.2 Ondes millimétriques
2.10.2.1 Effets sur les kératinocytes humains in vitro
2.11 Applications thérapeutiques des ondes millimétriques
2.12 Conclusion
II Effet sur les membranes biologiques artificielles
Introduction
3 Membranes biologiques
3.1 Rôle et composition des membranes biologiques
3.1.1 Rôle des membranes biologiques
3.1.2 Lipides membranaires
3.1.3 Protéines membranaires
3.1.4 Transport membranaire
3.1.5 Propriétés physiques des biomembranes
3.2 Lipides membranaires
3.2.1 Rôle des lipides membranaires
3.2.2 Bicouche lipidique
3.2.3 Classes des lipides
3.2.4 Diversité de composition lipidique
3.3 Potentiel dipolaire des membranes biologiques
4 Modèles artificiels des membranes biologiques
4.1 Films phospholipidiques
4.2 Phases lipidiques
4.3 Méthode de Langmuir-Blodgett
4.3.1 Préparation de la monocouche à l’interface eau/air
4.3.2 Transfert de la monocouche
4.4 Méthodes d’analyse des membranes phospholipidiques
4.4.1 Mesure de la pression superficielle par la méthode de Wilhelmy
4.4.2 Analyse topographique par Microscopie à Force Atomique
4.5 Avantages et limitations de l’approche modèle
5 Dispositifs et paramètres de rayonnement 69
5.1 Système d’exposition
5.2 Mesure de la puissance
5.3 Spectre du signal
5.4 Stabilité en fréquence et en puissance du générateur
5.5 Modulation d’amplitude
5.6 Diagramme de rayonnement et distribution de champ
5.6.1 Cornet pyramidal
5.6.1.1 Zones de rayonnement
5.6.1.2 Distributions de champs et de densité de puissance
5.6.1.3 Mesures de l’amplitude et de la phase sur l’axe
5.6.1.4 Diagrammes de rayonnement dans les plans E et H
5.6.1.5 Distribution de la densité de puissance
5.6.1.6 Densité superficielle de puissance et valeur de champ
5.6.2 Cornet conique
5.6.2.1 Zones de rayonnement
5.6.2.2 Mesures de l’amplitude et de la phase sur l’axe
5.6.2.3 Diagrammes de rayonnement dans les plans E et H
5.6.2.4 Densité superficielle de puissance et valeur de champ
6 Effets des ondes millimétriques sur les biomembranes artificielles
6.1 Caractérisation des conditions expérimentales
6.1.1 Préparation d’un film phospholipidique à l’interface eau/air
6.1.2 Stabilité du film monomoléculaire
6.1.3 Influence du rayonnement sur la sous-phase
6.1.4 Température
6.1.5 Reproductibilité des expériences
6.2 Résultats expérimentaux
6.2.1 Exposition des membranes en phase condensée
6.2.1.1 Monocouche phospholipidique DPPC
6.2.1.2 Monocouche phospholipidique DOPC
6.2.1.3 Monocouche phospholipidique DPPG
6.2.1.4 Interprétation des résultats
6.2.2 Exposition des membranes en séparation de phases
6.2.2.1 Monocouche phospholipidique DPPC
6.2.2.2 Monocouche phospholipidique mixte DPPC/DOPC
Conclusion
III Effet sur l’expression génétique
Introduction
7 Rappel sur la biologie cellulaire
7.1 Dogme central de la biologie cellulaire
7.2 Acides nucléiques
7.3 Transcription génétique
7.4 Modifications post – transcriptionelles de l’ARN messager
7.5 Traduction
8 Protocole expérimental
8.1 Méthodes
8.1.1 Transcription génétique
8.1.1.1 Gènes-rapporteurs
8.1.1.2 Culture cellulaire
8.1.1.3 Méthode de transfection
8.1.1.4 Contrôle positif
8.1.2 Accumulation de l’ARN messager
8.1.2.1 RT-PCR
8.1.3 Niveau des protéines
8.1.3.1 Western blot
8.2 Dispositifs d’expérience
8.2.1 1ère étape. Transcription
8.2.2 2ème et 3ème étapes. ARN messagers et niveaux des protéines
8.3 Paramètres d’exposition et système d’exposition
8.3.1 Conditions d’exposition
8.3.2 Système d’exposition
9 Résultats
9.1 Effet de l’exposition sur la mortalité et la croissance cellulaires
9.2 Effet sur la transcription génétique
9.2.1 Contrôle interne CMV-β-galactosidase
9.2.2 Activité transcriptionnelle
9.3 Accumulation de l’ARN messager
9.4 Accumulation des protéines
Discussion et conclusions 145
Perspectives
Types de stress cellulaires étudiés
Stress réticulaire
Effets synergétiques
Signalisation cellulaire
Méthodologie
Stress cellulaires
RT-PCR quantitative
Puces à ADN
Validation des résultats
Effets synergétiques
RT-PCR quantitative
Puces à ADN
Validation des résultats
Signalisation cellulaire
Phosphorylation
Activation transcriptionnelle
Différents paramètres d’exposition
Mesure spectroscopiques pour des solutions biologiques
Résonances moléculaires
Bibliographie