Une cause de cardiomyopathie dilatée chez l'enfant: le déficit primaire en carnitine [A cause of dilated cardiomyopathy in child: primary carnitine deficiency].

AIM: The aim of this case report was to show the importance to research metabolic etiology, especially a carnitine deficiency in dilated cardiomyopathy of children. CASE REPORT: A three years old Togolese child presented muscular hypotonia, dyspnea. Examination showed left galop murmur and systolic murmur 2/6. Chest X-ray showed cardiomegaly (CTI: 0.66), electrocardiogram, a sinusal rythm, left ventricle hypertrophy and T wave abnormalities. Echocardiogram showed a markedly dilated left ventricle with reduced systolic function (EF: 0.43; reference range 0.55-0.80) and moderate mitral regurgitation. The inflammatory signs where negatives. Magnetic resonance imaging don't show signs of ischemic or myocarditis. The levels of free and total plasmatic carnitine decreased: 3μmol/L (N: 18-48μmol/L) and 5μmol/l (N: 29-70μmol/L) respectively. Mutation analysis of the gene SLC22A5 confirms the diagnosis of primary systemic carnitine deficiency. Treatment with oral carnitine was started at 200mg/kg per day. Within three weeks of treatment, we observed the decrease of all symptoms and the left ventricular size and function normalized (EF: 0.62). He has now been on oral carnitine for live. CONCLUSION: Primary carnitine deficiency is a cause of dilated cardiomyopathy in child. It must systematically be suspected when a child presents a primitive cardiomyopathy. The treatment with oral carnitine for live is simple, with excellent prognosis.

Toll-Interacting Protein Deficiency Leads to Increased Susceptibility to Acute and Chronic Colitis.

BACKGROUND: Sensing of bacterial products via Toll-like receptors is critical to maintain gut immune homeostasis. The Toll-Interacting Protein (Tollip) inhibits downstream signaling through the IL-1 receptor, TLR-2 and TLR-4. Here,we aimed to address the role of Tollip in acute and chronic inflammatory responses in the gut. MATERIAL AND METHODS: WT or Tollip-deficient mice were exposed to dextran sulfate sodium (DSS) 1.5% in the drinking water during 7 days. To generate bone-marrow chimeras, WT or Tollip deficient mice were 900-rads irradiated, transplanted with WT or Tollip deficient bone-marrow cells and challenged with DSS 2-3 months after transplantation. IL-10 deficient mice were bred with Tollip deficient mice and colitis was compared at various time points. RESULTS: Upon DSS exposure, Tollip-deficient mice had increased body weight loss and increased pro-inflammatory cytokine expression compared to WT controls. Challenge of bone-marrow chimeras showed that colitis susceptibility was also increased when Tollip deficiency was restricted to non-hematopoietic cells. DSS-exposure lead to a disorganized distribution of zona-occludens-1, a tight junction marker and increased number of apoptotic, cleaved caspase 3 positive, epithelial cells in Tollip-deficient compared to WT mice. Chronic colitis was also affected by Tollip deficiency as Tollip/IL-10 deficient mice had more severe histological stigmata of colitis and higher IL-17 expression than IL-10 deficient controls. CONCLUSION: Tollip in non-hematopoietic cells is critical for adequate response to a chemical-induced stress in the gut and to hamper chronic bacteria-driven colitis. Modulation of epithelial cell integrity via Tollip likely contributes to the observed defects.

Marqueurs diagnostiques de la carence en fer: lequel choisir [Diagnostic markers of iron deficiency: which should we choose?].

Iron deficiency is generally investigated when faced with anemia, or with symptoms that could be related to iron deficiency without anemia. This simple disorder is easy to treat, provided that the diagnosis is correct. Several biological tests are available, but their interpretation is oftentimes problematic. Pre-analytical factors can interfere with measurements, normal values can change depending on suppliers, and, above all, results from different markers can be contradictory in some clinical situations. The aim of this article is to evaluate how the evolution of scientific knowledge and clinical trials can contribute to a better understanding and greater reliability in the diagnosis of iron deficiency.

Vitamin C supplementation in the critically ill patient.

PURPOSE OF REVIEW: Vitamin C is not only an essential nutrient involved in many anabolic pathways, but also an important player of the endogenous antioxidant defense. Low plasma levels are very common in critical care patients and may reflect severe deficiency states. RECENT FINDINGS: Vitamin C scavenges reactive oxygen species such as superoxide and peroxynitrite in plasma and cells (preventing damage to proteins, lipids and DNA), prevents occludin dephosphorylation and loosening of the tight junctions. Ascorbate improves microcirculatory flow impairment by inhibiting tumor-necrosis-factor-induced intracellular adhesion molecule expression, which triggers leukocyte stickiness and slugging. Clinical trials in sepsis, trauma and major burns testing high-dose vitamin C show clinical benefit. Restoration of normal plasma levels in inflammatory patients requires the administration of 3 g/day for several days, which is 30 times the daily recommended dose. SUMMARY: The recent research on the modulation of oxidative stress and endothelial protection offer interesting therapeutic perspectives, based on the biochemical evidence, with limited or even absent side-effects.

TLR3 deficiency in patients with herpes simplex encephalitis.

Some Toll and Toll-like receptors (TLRs) provide immunity to experimental infections in animal models, but their contribution to host defense in natural ecosystems is unknown. We report a dominant-negative TLR3 allele in otherwise healthy children with herpes simplex virus 1 (HSV-1) encephalitis. TLR3 is expressed in the central nervous system (CNS), where it is required to control HSV-1, which spreads from the epithelium to the CNS via cranial nerves. TLR3 is also expressed in epithelial and dendritic cells, which apparently use TLR3-independent pathways to prevent further dissemination of HSV-1 and to provide resistance to other pathogens in TLR3-deficient patients. Human TLR3 appears to be redundant in host defense to most microbes but is vital for natural immunity to HSV-1 in the CNS, which suggests that neurotropic viruses have contributed to the evolutionary maintenance of TLR3.

Prevalence and characteristics of vitamin or dietary supplement users in Lausanne, Switzerland: the CoLaus study.

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Vitamin+mineral supplement (VMS) and dietary supplement (DS) use is widespread in the general population, but the motivations for such use are poorly known. The prevalence and characteristics of VMS and DS users in Lausanne, Switzerland, were thus assessed. METHOD: Cross-sectional study was performed including 3249 women and 2937 men (CoLaus study). VMS were defined as single or multivitamin-multimineral preparations. DS included omega-3 or omega-6 fatty acids, herbal teas, plant or animal extracts and bacterial (Lactobacillus) preparations. Calcium and iron supplements were assessed separately. RESULTS: Twenty-six percent of the subjects reported using VMS or DS. VMS were the most frequently consumed item (16.8%), followed by DS (10%), calcium (6.6%) and iron (1.8%). Women reported a higher consumption than men. In women, VMS, DS and calcium use increased and iron use decreased with age, whereas in men only VMS and calcium intake increased with age. Multivariate analysis showed female gender, being born in Switzerland, increased age, higher education and increased physical activity to be positively related with VMS and DS. On bivariate analysis, VMS and DS users presented more frequently with arthritis, anxiety, depression and osteoporosis, but on multivariate analysis only positive relationships between DS use and anxiety/depression (odds ratio (OR)=1.40; 95% confidence interval (CI): [1.16-1.70]) and calcium and osteoporosis (OR=10.6; 95% CI [7.77-14.4]) were found. CONCLUSION: VMS and DS use is common in the population of Lausanne and associated with a better health profile. Calcium supplements are taken to prevent osteoporosis, whereas the rationale for taking other VMS and DS is unclear.

Métabolisme d'antidépresseurs dans différentes espèces : aspects méthodologiques et pharmacogénétiques, perspectives cliniques

Résumé pour large public Unité de Biochimie et Psychopharmacologie Clinique, Centre de neurosciences Psychiatrique, Département de Psychiatrie Adulte, Faculté de Biologie et de Médecine, Université de Lausanne Lors de la prise d'un médicament, celui-ci va passer par différentes étapes que sont l'absorption, la distribution, le métabolisme et enfin l'élimination. Ces quatre étapes sont regroupées sous le nom de pharmacocinétique. A noter que ces quatre paramètres sont dynamiques et en constante évolution. Durant cette thèse, nous avons investigué différents aspects de la pharmacocinétique, tout d'abord par une revue de la littérature sur la glycoprotéine-P (Pgp). Récemment découverte, cette protéine de membrane est située aux endroits stratégiques de l'organisme comme la barrière hématoencéphalée, le placenta ou les intestins où elle influencera l'entrée de différentes substances, en particulier les médicaments. La Pgp serait impliquée dans les phénomènes de résistances aux agents thérapeutiques en oncologie. La Pgp influence donc l'absorption des médicaments, et son impact en clinique, en termes d'efficacité de traitement et de toxicité prend chaque jour plus d'importance. Ensuite nous avons mis au point une méthode d'analyse quantitative d'un antidépresseur d'une nouvelle génération : la mirtazapine (Remeron®). La nouveauté réside dans la façon dont la mirtazapine interagit avec les neurotransmetteurs impliqués dans la dépression que sont la sérotonine et la noradrénaline. Cette méthode utilise la chromatographie liquide pour séparer la mirtazapine de ses principaux métabolites dans le sang. La spectrométrie de masse est utilisée pour les détecter et les quantifier. Les métabolites sont des substances issues de réactions chimiques entre la substance mère, la mirtazapine, et généralement des enzymes hépatiques, dans le but de rendre cette substance plus soluble en vue de son élimination. Cette méthode permet de quantifier la mirtazapine et ses métabolites dans le sang de patients traités et de déterminer la variation des taux plasmatiques chez ces patients. Puis nous avons étudié le métabolisme d'un autre antidépresseur, le citalopram, qui a un métabolisme complexe. Le citalopram est un racémate, c'est-à-dire qu'il existe sous forme de deux entités chimiques (R-(-) et S-(+) citalopram) qui ont le même nombre d'éléments mais arrangés différemment dans l'espace. La voie métabolique cérébrale du citalopram est sous le contrôle d'une enzyme, la monoamine oxydase (MAO), conduisant à une forme acide du citalopram (l'acide propionique du citalopram). La MAO existe sous deux formes : MAO-A et MAO-B. Nous avons utilisé des souris déficientes d'un gène, celui de la MAO-A, pour mieux en comprendre le métabolisme en les comparants à des souris sauvages (sans déficience de ce gène). Nous avons utilisé le citalopram et deux de ses métabolites (le déméthylcitaloprarn et le didéméthyícitalopram) comme substrats pour tester la formation in vitro de l'acide propionique du citalopram. Nos résultats montrent que la MAO-A favorise la formation de l'entité R-(-) et présente une plus grande affinité pour le citalopram, tandis que la MAO-B métabolise préférentiellement l'entité S-(+) et a une plus grande affinité pour les deux métabolites déméthylés. De plus, la déficience en MAO-A est partiellement compensée parla MAO-B chez les souris déficientes du gène de la MAO-A. Enfin, nous avons étudié une deuxième voie métabolique du citalopram qui s'est avérée toxique chez le chien Beagle. Celle-ci est catalysée par une autre famille d'enzymes, les cytochromes P-450, et mène aux métabolites déméthylés et didéméthylés du citalopram. Nous avons utilisé des tissus hépatiques de chiens Beagle. Plusieurs cytochromes P-450 sont impliqués dans le métabolisme du citalopram menant à sa forme déméthylée, ceci tant chez l'homme que chez le chien. Par contre, dans le métabolisme de la forme déméthylée menant à 1a forme didéméthylée, un seul cytochrome P-450 serait impliqué chez l'Homme, tandis qu'ils seraient plusieurs chez le chien. L'activité enzymatique produisant la forme didéméthylée est beaucoup plus importante chez le chien comparé à l'homme. Cette observation soutien l'hypothèse que des taux élevés de la forme didéméthylée participent à la toxicité spécifique du citalopram chez le chien. Nous pouvons conclure que plusieurs famille d'enzymes sont impliquées tant au niveau cérébral qu'hépatique dans la métabolisation de médicaments psychotropes. Sachant que les enzymes peuvent être stimulées ou inhibées, il importe de pouvoir suivre au plus prés les taux plasmatiques des différents psychotropes et de leurs métabolites. Résumé Unité de Biochimie et Psychopharmacologie Clinique, Centre de neurosciences Psychiatrique, Département de Psychiatrie Adulte, Faculté de Biologie et de Médecine, Université de Lausanne La plupart des médicaments subissent une transformation enzymatique dans l'organisme. Les substances issues de cette métabolisation ne sont pas toujours dotées d'une activité pharmacologique. Il s'est avéré par conséquent indispensable de suivre les taux plasmatiques d'une substance et de ses métabolites et d'établir ou non l'existence d'une relation avec l'effet clinique observé. Ce concept nommé « therapeutic drag monitoring » (TDM) est particulièrement utile en psychiatrie ou un manque de compliance des patients est fréquemment observé. Les médicaments psychotropes ont un métabolisme principalement hépatique (cytochromes P-450) et parfois cérébral (monoamines oxydases), comme pour le citalopram par exemple. Une méthode stéréosélective de chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse a été développée pour analyser les énantiomères R-(-) et S-(+) d'un antidépresseur agissant sur les récepteurs noradrénergiques et sérotoninergiques, la mirtazapine et de ses métabolites déméthylmirtazapine et 8-hydroxymirtazapine. Les données préliminaires obtenues dans les plasmas dosés suggèrent que les concentrations de R-(-)-mirtazapine sont plus élevées que celles de S-(+)-mirtazapine, à l'exception des patients qui auraient comme co-médication des inhibiteurs du CYP2D6, telle que la fluoxétine ou la thioridazine. Il y a une enantiosélectivité du métabolisme de la mirtazapine. En particulier pour la 8-hydroxymirtazapine qui est glucuroconjuguée et pour laquelle le ratio S/R varie considérablement. Cette méthode analytique présente l'avantage d'être utilisable pour le dosage stéréosélectif de la mirtazapine et de ses métabolites dans le plasma de patients ayant d'autres substances en co-médication. La glycoprotéine P fonctionne comme une pompe transmembranaire transportant les xénobiotiques depuis le milieu intracellulaire vers le milieu extracellulaire. Son induction et son inhibition, bien que moins étudiées que pour les cytochromes P-450, ont des implications cliniques importantes en termes d'efficacité de traitement et de toxicité. Cette glycoprotéine P a fait l'objet d'une recherche bibliographique. Nous avons étudié le métabolisme du citalopram, un antidépresseur de la classe des inhibiteurs spécifiques de la recapture de la sérotonine chez la souris et chez le chien. Cette substance subit un métabolisme complexe. La voie de métabolisation conduisant à la formation de l'acide propionique du citalopram, catalysée par les monoamines oxydases, a été étudiée in vitro dans les mitochondries cérébrales chez la souris déficiente du gène de la MAO-A (Tg8). La monoamine oxydase A catalyse la formation de l'énantiomère R-(-) et présente une plus grande affinité pour les amines tertiaires, tandis que la monoamine oxydase B favorise la formation de la forme S-(+) et a une affinité plus marquée pour les amines secondaires et primaires. L'étude du citalopram chez la souris Tg8 adulte a montré que la monoamine oxydase B compense la déficience de la monoamine oxydase A chez ces souris génétiquement modifiées. Une autre voie de métabolisation du citalopram conduisant à la formation de didéméthylcitalopram, catalysée par les cytochromes P-450, a été étudiée in vitro dans des microsomes hépatiques de chiens Beagle. Nos études ont montré que les cinétiques de N-déméthylation du citalopram sont biphasiques chez le chien. Les orthologues canins impliqués dans la première N-déméthylation semblent être identiques aux cytochromes P-450 humains. Par contre, dans la deuxième Ndéméthylation, un seul cytochrome P-450 semble être impliqué chez l'homme (CYP2D6), tandis qu'on retrouve jusqu'à cinq orthologues chez le chien. Le CYP2D15, orthologue canin du CYP2D6, est majoritairement impliqué. De plus, l'activité enzymatique, reflétée par les clairances intrinsèques, dans la première N-déméthylation est jusqu'à 45 fois plus élevée chez le chien comparé à l'homme. Ces différentes observations soutiennent l'hypothèse que des taux élevés de didéméthylcitalopram sont responsables de la toxicité du citalopram chez le chien. Nous pouvons conclure que plusieurs famille d'enzymes sont impliquées tant au niveau cérébral qu'hépatique dans la métabolisation de médicaments psychotropes. Sachant -que les enzymes peuvent être induits ou inhibés, il importe de pouvoir suivre au plus près les taux plasmatiques des différents psychotropes et de leurs métabolites. Summary Most of the drugs are metabolized in the organism. Substances issued from this metabolic activity do not always show a pharmacological activity. Therefore, it is necessary to monitor plasmatic levels of drugs and their metabolites, and establish the relationship with the clinical effect. This concept named therapeutic drug monitoring is very useful in psychiatry where lack of compliance is commonly observed. Antidepressants are mainly metabolized in the liver (cytochrome P-450) and sometimes in the brain (monoamine oxidase) like the citalopram, for exemple. A LC-MS method was developed, which allows the simultaneous analysis of R-(-) and S-(+) enantiomers of mirtazapine, an antidepressant acting specifically on noradrenergic and serotonergic receptors, and its metabolites demethylmirtazapine and 8-hydroxymirtazapine in plasma of mirtazapine treated patients. Preliminary data obtained suggested that R-(-) mirtazapine concentrations were higher than those of S-(+) mirtazapine, except in patients comedicated with CYP2D6 inhibitors such as fluoxetine or thioridazine. There is an enantioselectivity in the metabolism of mirtazapine. In particular for the 8-hydroxymirtazapine, which is glucuroconjugated and S/R ratio varies considerably. Therefore this method seems to be suitable for the stereoselective assay of mirtazapine and its metabolites in plasma of patients comedicated with mirtazapine and other drugs for routine and research purposes. P-glycoprotein is working as an efflux transporter of xenobiotics from intracellular to extracellular environment. Its induction or inhibition, although less studied than cytochrome P-450, has huge clinical implications in terms of treatment efficacy and toxicity. An extensive literature search on P-glycoprotein was performed as part of this thesis. The study of citalopram metabolism, an antidepressant belonging to the class of selective serotonin reuptake inhibitors. This substance undergoes a complex metabolism. First metabolization route leading to citalopram propionic acid, catalyzed by monoamine oxidase was studied in vitro in mice brain mitochondria. Monoamine oxidase A catalyzed the formation of R-(-) enantiomer and showed greater affinity for tertiary amines, whereas monoamine oxidase B triggered the formation of S-(+) enantiomer and demonstrated higher affinity for primary and secondary amines. citalopram evaluation in adult Tg8 mice showed that monoamine oxidase B compensated monoamine oxidase A deficiency in those genetically transformed mice. The second metabolization route of citalopram leading to didemethylcitalopram and catalyzed by cytochrome P-450 was studied in vitro in Beagle dog's livers. Our results showed that citalopram N-demethylation kinetics are biphasic in dogs. Canine orthologs involved in the first N-demethylation seemed to be identical to human cytochromes P-450. However, in the second N-demethylation only one cytochrome P-450 seemed to be involved in human (CYP2D6), whereas up to five canine orthologs were found in dogs. CYP2D15 canine ortholog of CYP2D6 was mainly involved. In addition, enzymatic activity reflected by intrinsic clearance in the first N-demethylation was up to 45 fold higher in dogs compared to humans. Those observations support the assumption that elevated rates of didemethylcitalopram are responsible for citalopram toxicity in dogs. We can conclude that several enzymes groups are involved in the brain, as well as in the liver, in antidepressant metabolization. Knowing that enzymes may be induced or inhibited, it makes sense to closely monitor plasmatic levels of antidepressants and their metabolites.

Natural vitamin C intake and the risk of head and neck cancer : a pooled analysis in the International Head and Neck Cancer Epidemiology Consortium

Evidence of associations between single nutrients and head and neck cancer (HNC) is still more limited and less consistent than that for fruit and vegetables. However, clarification of the protective mechanisms of fruit and vegetables is important to our understanding of HNC etiology. We investigated the association between vitamin C intake from natural sources and cancer of the oral cavity/pharynx and larynx using individual-level pooled data from ten case-control studies (5,959 cases and 12,248 controls) participating in the International Head and Neck Cancer Epidemiology (INHANCE) consortium. After harmonization of study-specific exposure information via the residual method, adjusted odds ratios (ORs) and corresponding 95% confidence intervals (CIs) were estimated using unconditional multiple logistic regression models on quintile categories of 'non-alcohol energy-adjusted' vitamin C intake. In the presence of heterogeneity of the estimated ORs among studies, we derived those estimates from generalized linear mixed models. Higher intakes of vitamin C were inversely related to oral and pharyngeal (OR = 0.54, 95% CI: 0.45-0.65, for the fifth quintile category versus the first one, p for trend<0.001) and laryngeal cancers (OR = 0.52, 95% CI: 0.40-0.68, p for trend = 0.006), although in the presence of heterogeneity among studies for both sites. Inverse associations were consistently observed for the anatomical subsites of oral and pharyngeal cancer, and across strata of age, sex, education, body mass index, tobacco, and alcohol, for both cancer sites. The inverse association of vitamin C intake from foods with HNC may reflect a protective effect on these cancers; however, we cannot rule out other explanations.

Dysfunctional SEMA3E signaling underlies gonadotropin-releasing hormone neuron deficiency in Kallmann syndrome.

Individuals with an inherited deficiency in gonadotropin-releasing hormone (GnRH) have impaired sexual reproduction. Previous genetic linkage studies and sequencing of plausible gene candidates have identified mutations associated with inherited GnRH deficiency, but the small number of affected families and limited success in validating candidates have impeded genetic diagnoses for most patients. Using a combination of exome sequencing and computational modeling, we have identified a shared point mutation in semaphorin 3E (SEMA3E) in 2 brothers with Kallmann syndrome (KS), which causes inherited GnRH deficiency. Recombinant wild-type SEMA3E protected maturing GnRH neurons from cell death by triggering a plexin D1-dependent (PLXND1-dependent) activation of PI3K-mediated survival signaling. In contrast, recombinant SEMA3E carrying the KS-associated mutation did not protect GnRH neurons from death. In murine models, lack of either SEMA3E or PLXND1 increased apoptosis of GnRH neurons in the developing brain, reducing innervation of the adult median eminence by GnRH-positive neurites. GnRH neuron deficiency in male mice was accompanied by impaired testes growth, a characteristic feature of KS. Together, these results identify SEMA3E as an essential gene for GnRH neuron development, uncover a neurotrophic function for SEMA3E in the developing brain, and elucidate SEMA3E/PLXND1/PI3K signaling as a mechanism that prevents GnRH neuron deficiency.

Vitamin E intake from natural sources and head and neck cancer risk : a pooled analysis in the International Head and Neck Cancer Epidemiology consortium.

BACKGROUND: Evidence for the possible effect of vitamin E on head and neck cancers (HNCs) is limited. METHODS: We used individual-level pooled data from 10 case-control studies (5959 cases and 12 248 controls) participating in the International Head and Neck Cancer Epidemiology (INHANCE) consortium to assess the association between vitamin E intake from natural sources and cancer of the oral cavity/pharynx and larynx. Adjusted odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) were estimated using unconditional logistic regression models applied to quintile categories of nonalcohol energy-adjusted vitamin E intake. RESULTS: Intake of vitamin E was inversely related to oral/pharyngeal cancer (OR for the fifth vs the first quintile category=0.59, 95% CI: 0.49-0.71; P for trend <0.001) and to laryngeal cancer (OR=0.67, 95% CI: 0.54-0.83, P for trend <0.001). There was, however, appreciable heterogeneity of the estimated effect across studies for oral/pharyngeal cancer. Inverse associations were generally observed for the anatomical subsites of oral and pharyngeal cancer and within covariate strata for both sites. CONCLUSION: Our findings suggest that greater vitamin E intake from foods may lower HNC risk, although we were not able to explain the heterogeneity observed across studies or rule out certain sources of bias.

Creatine deficiency syndomes : a new model of partial GAMT deficiency affecting brain cell development

Les syndromes de déficiences cérébrales en créatine (CCDS) sont dus à des mutations dans les gènes GATM et G AMT (codant pour les enzymes AGAT et G AMT de la voie de synthèse de créatine) ainsi que SLC6A8 (transporteur de créatine), et génèrent une absence ou une très forte baisse de créatine (Cr) dans le cerveau, mesurée par spectroscopic de résonance magnétique. Les patients CCDS développent des handicaps neurologiques sévères. Les patients AGAT et GAMT peuvent être traités avec des doses importantes de Cr, mais gardent dans la plupart des cas des séquelles neurologiques irréversibles. Aucun traitement efficace n'existe à ce jour pour la déficience en SLC6A8. Bien que de nombreux modèles aient été développés pour comprendre la Cr cérébrale en conditions physiologiques, les pathomécanismes des CCDS ne sont pas encore compris. Des souris transgéniques pour les gènes Gatm, Gamt et Slc6a8 ont été générées, mais elles ne miment que partiellement la pathologie humaine. Parmi les CCDS, la déficience en GAMT est la plus sévère, en raison de l'accumulation cérébrale de l'intermédiaire guanidinoacétate (GAA). Alors que la toxicité cérébrale du GAA a été étudiée par exposition directe au GAA d'animaux adultes sains, les mécanismes de la toxicité du GAA en condition de déficience en GAMT dans le cerveau en développement sont encore inconnus. Le but de ce projet était donc de développer un modèle de déficience en GAMT dans des cultures 3D primaires de cellules nerveuses de rat en agrégats par knock-down du gène GAMT, en utilisant un virus adéno-associé (AAV) induisant le mécanisme d'interférence à l'ARN (RNAi). Le virus scAAV2, à la multiplicité d'infection de 1000, s'est révélé le plus efficace pour transduire tous les types de cellules nerveuses des cultures (neurones, astrocytes, oligodendrocytes), et générer un knock-down maximal de la protéine GAMT de 85% (jour in vitro 18). Cette déficience partielle en GAMT s'est révélée insuffisante pour générer une déficience en Cr, mais a causé l'accumulation attendue de GAA, à des doses comparables aux niveaux observés dans le LCR des patients GAMT. Le GAA a induit une croissance axonale anarchique accompagnée d'une baisse de l'apoptose naturelle, suivis par une induction tardive de mort cellulaire non-apoptotique. Le co-traitement par la Cr a prévenu tous les effets toxiques du GAA. Ce travail montre que l'accumulation de GAA en absence de déficience en Cr est suffisante pour affecter le développement du tissu nerveux, et suggère que des formes de déficiences en GAMT supplémentaires, ne présentant pas de déficiences en Cr, pourraient être découvertes par mesure du GAA, en particulier à travers les programmes récemment proposés de dépistage néonatal de la déficience en GAMT. -- Cerebral creatine deficiency syndromes (CCDS) are caused by mutations in the genes GATM and GAMT (respectively coding for the two enzymes of the creatine synthetic pathway, AGAT and GAMT) as well as SLC6A8 (creatine transporter), and lead to the absence or very strong decrease of creatine (Cr) in the brain when measured by magnetic resonance spectroscopy. Affected patients show severe neurological impairments. While AGAT and GAMT deficient patients can be treated with high dosages of Cr, most remain with irreversible brain sequelae. No treatment has been successful so far for SLC6A8 deficiency. While many models have helped understanding the cerebral Cr pathways in physiological conditions, the pathomechanisms underlying CCDS are yet to be elucidated. Transgenic mice carrying mutations in the Gatm, Gamt and Slc6a8 genes have been developed, but only partially mimic the human pathology. Among CCDS, GAMT deficiency is the most severe, due to the CNS accumulation of the guanidinoacetate (GAA) intermediate. While brain toxicity of GAA has been explored through direct GAA exposure of adult healthy animals, the mechanisms underlying GAA toxicity in GAMT deficiency conditions on the developing CNS are yet unknown. The aim of this project was thus to develop and characterize a GAMT deficiency model in developing brain cells by gene knockdown, by adeno-associated virus (AAV)-driven RNA interference (RNAi) in rat 3D organotypic primary brain cell cultures in aggregates. scAAV2 with a multiplicity of infection of 1000 was shown as the most efficient serotype, was able to transduce all brain cell types (neurons, astrocytes, oligodendrocytes) and to induce a maximal GAMT protein knockdown of 85% (day in vitro 18). Metabolite analysis showed that partial GAMT knockdown was insufficient to induce Cr deficiency but generated the awaited GAA accumulation at concentrations comparable to the levels observed in cerebrospinal fluid of GAMT-deficient patients. Accumulated GAA induced axonal hypersprouting paralleled with inhibition of natural apoptosis, followed by a later induction in non-apoptotic cell death. Cr supplementation led to the prevention of all GAA-induced toxic effects. This work shows that GAA accumulation without Cr deficiency is sufficient to affect CNS development, and suggests that additional partial GAMT deficiencies, which may not show the classical brain Cr deficiency, may be discovered through GAA measurement including by recently proposed neonatal screening programs for GAMT deficiency.