L'invention porte sur l'utilisation de xénon gazeux en tant que médicament inhalable, utilisé seul ou en combinaison avec un antagoniste des récepteurs N-Méthyl-D- Aspartate (NMDA) au glutamate, pour traiter une dégradation neurologique se caractérisant par des déficits mnésiques consécutifs à une perte de fonctionnalité des neurones cholinergiques, au cours du vieillissement cérébral normal ou prématuré, comme en cas de démence, en particulier dans le cas d'une pathologie de type maladie d'Alzheimer.

La neurotransmission cholinergique qui est impliquée dans la propagation de l'influx nerveux au niveau cérébral, met en jeu un neurotransmetteur spécifique, à savoir l'acétylcholine.

Dans certains cas, la neuro transmission cholinergique peut devenir dysfonctionnelle et entraîner un déficit de synthèse et/ou de libération synaptique du neurotransmetteur acétylcholine lors du vieillissement cérébral normal (Casu et coll., Cereb. Cortex, 2002; Grothe et coll., Neurobiol. Aging, 2013) ou, dans une plus large mesure, lors d'un vieillissement cérébral prématuré, en particulier un vieillissement cérébral prématuré engendré par une pathologie comme une démence, notamment de type maladie d'Alzheimer (Terry et Buccafusco, J. Pharmacol. Exp. Ther., 2003).

Par ailleurs, les récepteurs NMDA de la membrane plasmique des cellules neuronales sont des récepteurs/canaux au glutamate. Ces entités moléculaires sont la cible des molécules de glutamate libérées dans l'espace synaptique et extra- synaptique, le glutamate étant un neurotransmetteur excitateur assurant la communication d'une cellule nerveuse à une autre. Ces récepteurs sont également impliqués dans la plasticité neuronale incluant l'apprentissage et la mémoire (Danysz and Parsons, Br. J. Pharmacol, 2012).

Or, il est connu que l'acquisition de propriétés cholinergiques est favorisée au cours du développement neuronal par des composés pharmacologiques qui agissent en tant qu'antagonistes des récepteurs NMDA. Ainsi, une réduction de l'activation des récepteurs NMDA induit et stimule une activité synaptique de type cholinergique (Liu et coll., J. Neurophysiol, 2008).

Les neurones cholinergiques du cerveau basai antérieur, qui sont localisés au niveau du septum et du nucleus et basalis de Meynert, et qui se projettent, respectivement, au niveau de l'hippocampe et du cortex, deviennent progressivement dys fonctionnels au cours du vieillissement cérébral normal ou d'un vieillissement prématuré.

La perte de fonction de ces neurones est aussi à l'origine de déficits de mémoire et d'apprentissage chez l'animal dans des modèles lésionnels des voies cholinergiques du cerveau basai antérieur (Terry et coll., J. Pharmacol. Exp. Ther., 2003) et des modèles pharmaco logiques dans lesquels la neurotransmission cholinergique est bloquée, de manière réversible, par des antagonistes des récepteurs à l'acétylcholine (Buccafusco et coll., Psychopharmacology (Berl), 2008; Prohovnik et coll., J. Cérébral Blood Flow Metab., 1997).

Ceci explique pourquoi des traitements consistant à réduire et/ou à retarder la dégradation synaptique de l'acétylcholine sont généralement testés, lors de l'installation de déficits mnésiques chez l'homme.

Par exemple, la mémantine, la nitromémantine, l'amantadine et l'ifenprodil sont des composés ayant une action antagoniste vis-à-vis des récepteurs NMDA portés par les cellules neuronales (Olivares et coll., Curr. Alzheimer Res., 2012). L'action de ces composés est bénéfique et conduit à une préservation de la transmission nerveuse entre cellules neuronales dans un contexte pathologique (McShane et coll., Cochrane Database

Syst. Rev., 2006; Hu et coll., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 2009).

Cependant, cet effet positif des antagonistes des récepteurs NMDA, en particulier de la mémantine, est limité car ces molécules ne sont pas dénuées d'effets indésirables pour les patients traités avec ces composés, en particulier d'effets indésirables de type confusion, vertiges, somnolence, céphalées, insomnies, agitation, hallucinations, vomissements, anxiété..., lesquels viennent contrebalancer leur effet positif.

Il n'existe dès lors, à ce jour, pas de traitement totalement satisfaisant permettant de traiter une dégradation neurologique se caractérisant par des déficits mnésiques consécutifs à une perte de fonctionnalité des neurones cholinergiques cérébraux.

Le problème est donc de proposer un médicament permettant de traiter, c'est-à-dire soigner, ralentir, atténuer ou minimiser, une dégradation neurologique se caractérisant par des déficits mnésiques consécutifs à, c'est-à-dire engendrés par, une perte de fonctionnalité des neurones cholinergiques, au cours d'un vieillissement cérébral normal ou prématuré, comme en cas de démence, en particulier en cas d'une pathologie de type maladie d'Alzheimer La solution selon la présente invention est un médicament gazeux comprenant du xénon gazeux pour une utilisation pour traiter un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique chez un être humain.

Dans le cadre de l'invention, le terme « traiter » est entendu au sens large et englobe non seulement « soigner » mais aussi « ralentir l'évolution », « atténuer » ou encore « minimiser » la maladie. Le traitement est donc total ou partiel.

Selon le cas, le médicament gazeux selon l'invention peut présenter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- il est inhalable, c'est-à-dire administrable par inhalation via les voies aériennes du patient.

le xénon contenu dans le médicament est sous forme administrable par inhalation, c'est-à-dire qu'il est destiné et apte à être inhalé par le patient.

- le dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique engendre une maladie du système nerveux central dudit être humain.

- le dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique entraîne ou se traduit par un ou des déficits mnésiques chez ledit être humain.

- le dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique entraîne des déficits mnésiques au cours d'un vieillissement cérébral normal ou prématuré chez ledit être humain.

- le dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique découle d'une attrition de corps cellulaires cholinergiques, d'une réduction de l'arborisation neuritique desdits corps cellulaires cholinergiques et/ou d'une diminution du contenu desdits corps cellulaires cholinergiques, en l'enzyme qui produit l'acétylcholine.

- la maladie causée par un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique est choisie parmi les démences.

- la maladie du système nerveux central est la maladie d'Alzheimer ou découle de la maladie d'Alzheimer.

- le patient est un homme ou une femme, qu'il s'agisse d'un adulte ou d'un enfant.

- le médicament contient une quantité efficace de xénon.

- le médicament contient une quantité non anesthésique de xénon, i.e., sub- anesthésique.

- la proportion de xénon est comprise entre 10 et 80% en volume.

- la proportion de xénon est comprise entre 15 et 80% en volume. - la proportion de xénon est d'au moins 20% en volume.

- la proportion de xénon est d'au plus 75% en volume.

- la proportion de xénon est d'au plus 60%> en volume.

- la proportion de xénon est comprise entre 20 et 50% en volume.

- la proportion de xénon est comprise entre 20 et 40% en volume.

- le médicament contient du xénon mélangé avec de l'oxygène, juste avant, ou au moment de son inhalation par le patient, ou se présente sous forme d'un mélange gazeux « prêt à l'emploi » en pré-mélange avec de l'oxygène.

- le médicament contient éventuellement un autre composé gazeux, par exemple de l'azote.

- le médicament contient du xénon mélangé à de l'oxygène gazeux et à de l'azote gazeux.

- le médicament contient au moins 21% en volume d'oxygène.

- le mélange constitué de xénon et d'oxygène.

- on utilise un mélange constitué de xénon, d'azote et d'oxygène.

- le mélange gazeux est administré au patient pendant une durée d'inhalation de quelques minutes à quelques heures, typiquement entre 15 minutes et 6 heures, préférentiellement moins de 4 heures.

- la durée, la posologie et la fréquence d'administration sont fonction de l'évolution de l'état neurologique du patient considéré, et seront préférentiellement fixées par le médecin ou le personnel soignant, en fonction de l'état neurologique du patient considéré.

- le médicament gazeux contenant le xénon gazeux est conditionné dans une bouteille de gaz ayant une contenance (équivalent en eau) allant jusqu'à 50 litres, typiquement de l'ordre de 0,5 à 15 litres et/ou à une pression inférieure ou égale à 350 bars absolus, typiquement une pression comprise entre 2 et 300 bars.

- le médicament gazeux contenant le xénon gazeux est conditionné dans une bouteille de gaz équipée d'un robinet ou d'un robinet à détendeur intégré, permettant de contrôler le débit et éventuellement la pression du gaz délivré.

- la bouteille de gaz est en acier, en aluminium ou en matériaux composites.

- lors du traitement, l'administration au patient du médicament gazeux contenant le xénon gazeux se fait par inhalation au moyen d'un masque facial ou nasal, de lunettes nasales ou au travers de tout autre système d'administration d'un gaz inhalable. L'invention concerne aussi une combinaison médicamenteuse comprenant un médicament à base de xénon gazeux tel que décrit ci-avant, et au moins un antagoniste des récepteurs NMDA sous forme liquide ou solide.

Selon le cas, la combinaison médicamenteuse de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes :

- l'antagoniste des récepteurs NMDA est sous forme solide, en particulier sous forme de comprimé ou de gélule.

- l'antagoniste des récepteurs NMDA est la mémantine, la nitromémantine, l'amantadine ou l'ifenprodil

- l'antagoniste des récepteurs NMDA est la mémantine ou la nitromémantine, de préférence la mémantine.

- l'antagoniste des récepteurs NMDA est de préférence la mémantine, ou tout autre composé analogue.

- la dose journalière d'antagoniste des récepteurs NMDA administrée au patient est inférieure ou égale à 20 mg/jour.

- le xénon gazeux est administré au patient avant, concomitamment ou après administration de l'antagoniste des récepteurs NMDA, de préférence après administration de l'antagoniste des récepteurs NMDA.

Par ailleurs, l'invention concerne aussi une utilisation de xénon gazeux pour fabriquer un médicament gazeux ou une combinaison médicamenteuse, tel que décrit-ci- avant, destiné à traiter une maladie causée par un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique chez un être humain.

D'une façon générale, le médicament gazeux inhalable selon l'invention contient du xénon gazeux qui peut être utilisé, c'est-à-dire administré, seul ou en combinaison avec un antagoniste des récepteurs NMDA au glutamate sous forme liquide ou solide, pour traiter une maladie du système nerveux central résultant d'un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique chez un patient humain, comme une démence, en particulier une pathologie du type maladie d'Alzheimer.

Dit autrement, l'invention concerne le xénon gazeux ou une combinaison médicamenteuse comprenant du xénon gazeux et au moins un antagoniste des récepteurs NMDA, sous forme liquide ou solide, pour traiter une maladie causée par un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique chez un patient humain.

En effet, comme montré dans les Exemples ci-après, il a notamment été mis en évidence, dans le cadre de la présente invention, que, pour traiter une maladie causée par un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique à l'origine de déficits mnésiques qui résultent du vieillissement cérébral normal ou prématuré :

- d'une part, les effets du xénon, utilisé seul, sont supérieurs à ceux d'un antagoniste de référence des récepteurs NMDA, tel que la mémantine (MEM), et

- d'autre part, la mémantine augmente l'efficacité du xénon, c'est-à-dire agit de manière synergique avec le xénon.

Il s'ensuit que le xénon utilisé seul en tant qu'unique produit actif ou alors utilisé de manière associée ou combinée à un antagoniste des récepteurs NMDA, tel que la mémantine, constitue un traitement prometteur d'un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique, à l'origine de déficits mnésiques qui résultent du vieillissement cérébral normal ou prématuré, comme en cas de démence, en particulier de type maladie d'Alzheimer.

Les effets du xénon inhalé, administré seul ou en association avec de la mémantine ou un autre antagoniste des récepteurs NMDA, sont liés aux modes d'action de ces composés. Ainsi, le xénon possède une action inhibitrice des voies de signalisation glutamatergiques excitatrices (Dinse et coll., Br. J. Anaesth., 2005), via son action antagoniste sur les récepteurs NMDA, alors que la mémantine agit aussi en tant qu'antagoniste de ces récepteurs (Bormann, Europ. J. Pharmacol., 1989).

De façon générale, le xénon seul ou associé à de la mémantine ou un analogue permet, dans le cadre de la présente invention, de rétablir la transmission synaptique des neurones cholinergiques dont le fonctionnement est altéré.

De là, l'invention porte également sur une méthode de traitement thérapeutique pour traiter ou pour ralentir une maladie du système nerveux central résultant d'un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique, dans laquelle:

i) on identifie un patient humain souffrant d'une maladie du système nerveux central résultant d'un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique, ii) on administre par inhalation, audit patient, un médicament gazeux selon l'invention contenant du xénon ou une combinaison médicamenteuse selon l'invention comprenant du xénon gazeux et au moins un antagoniste des récepteurs NMDA, sous forme liquide ou solide, de manière à traiter ladite maladie du système nerveux central.

Selon cette méthode de traitement thérapeutique, le xénon seul ou associé à l'antagoniste des récepteurs NMDA, conduit à une restauration du fonctionnement synaptique cholinergique normal, conduisant ainsi à un traitement, notamment au moins à un ralentissement de l'évolution de la maladie, en particulier lorsqu'il s'agit d'une maladie choisie parmi les démences, notamment de type maladie d'Alzheimer.

De préférence, à l'étape i) de la méthode de traitement thérapeutique:

- le patient humain est un homme ou une femme, qu'il s'agisse d'un adulte ou d'un enfant.

- l'identification du patient se fait par un médecin ou analogue.

- l'identification du patient se fait par examen technique de dépistage.

- l'anomalie de fonctionnement synaptique des neurones cholinergiques chez le patient est susceptible d'engendrer un dysfonctionnement neurologique.

De préférence, à l'étape ii) de la méthode de traitement thérapeutique:

- la durée, la posologie et la fréquence d'administration du xénon sont choisies et/ou fixées en fonction de l'évolution de l'état neurologique du patient considéré.

- on administre une quantité efficace de xénon.

- on administre une quantité non anesthésique de xénon.

- on administre de 10 à 75% en volume de xénon, de préférence entre 20 et 50% en volume de xénon.

- on mélange le xénon avec de l'oxygène, avant ou au moment de son inhalation par le patient, de préférence avec au moins 21% en volume d'oxygène.

- on administre un mélange gazeux prêt à l'emploi constitué de xénon et d'oxygène (mélange binaire).

- on administre un mélange gazeux prêt à l'emploi constitué de xénon, d'oxygène et d'azote (mélange ternaire).

- on administre le xénon gazeux, une ou plusieurs fois par jour au patient.

- on administre le xénon gazeux au patient pendant une durée d'inhalation de quelques minutes à quelques heures, typiquement entre 15 minutes et 6 heures, préférentiellement moins de 4 heures.

- on administre le xénon gazeux au moyen d'un masque facial ou nasal, de lunettes nasales ou au travers de tout autre système ou dispositif d'administration de gaz à un patient.

- on administre, audit patient, au moins un antagoniste des récepteurs NMDA sous forme solide.

- on administre au moins un antagoniste des récepteurs NMDA, de préférence par voie entérale, i.e., par voie orale. - on administre, audit patient, au moins un antagoniste des récepteurs NMDA sous forme de comprimé ou de gélule.

- on administre au patient de la mémantine ou un composé dérivé de la mémantine, en tant qu'antagoniste des récepteurs NMDA.

- on administre au patient de la nitromémantine, en tant qu'antagoniste des récepteurs NMDA.

- on administre au patient de l'amantadine ou de Pifenprodil, en tant qu'antagoniste des récepteurs NMDA.

- on administre au patient une dose journalière d'antagoniste des récepteurs NMDA, inférieure ou égale à 20 mg/jour.

- on administre, audit patient, au moins un antagoniste des récepteurs NMDA avant, concomitamment, ou après inhalation de xénon par le patient.

L'invention va maintenant être mieux comprise grâce aux Exemples suivants, et aux Figures annexées, qui sont donnés à titre illustratif mais non limitatif, où:

- la Figure 1 représente la taille des corps cellulaires contenant l'enzyme de synthèse de l'acétylcholine ou choline acétyltransférase (ChAT), après une exposition aux gaz testés, en présence ou non de mémantine, et montre des images digitalisées représentatives de la taille des corps cellulaires et du réseau de neurites de ces neurones ChAT dans les mêmes conditions de traitement,

- la Figure 2 représente l'intensité du signal d'immuno fluorescence de la ChAT dans des corps cellulaires contenant cette enzyme, après une exposition aux gaz testés, en présence ou non de mémantine, et

- la Figure 3 représente le nombre de neurones ChAT ⁺ / puits de culture après une exposition aux gaz testés, en présence ou non de mémantine.

Exemples

Afin de démontrer l'efficacité du xénon seul ou en association avec un antagoniste des récepteurs NMDA, selon la présente invention, un modèle cellulaire a été mis en place dans lequel le dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique est mis en évidence, de manière spontanée.

Ce dysfonctionnement se caractérise par une attrition du corps cellulaire, une diminution de l'arborisation neuritique, ainsi que par une réduction du fonctionnement synaptique, dans les conditions de culture utilisées. La technique mise en œuvre pour la production des cultures est décrite ci-dessous et les résultats obtenus sont résumés dans les Tableaux 1, 2, 3 et illustrés par les Figures 1, 2 et 3, ci-annexées montrant les effets du xénon, seul, ou associé à de la mémantine, dans un modèle cellulaire mimant une attrition neuronale, une diminution de l'arborisation neuritique, en rapport avec un dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique.

Cultures primaires de neurones cholinergiques de septum

Les cultures sont préparées à partir de septum d'embryons de rats, prélevés sur des rates Wistar, au jour 15,5 de gestation (Janvier LABS, Le Genest St Isles, France).

Le procédé d'obtention des cultures de septum comprend la production d'une suspension cellulaire homogène par dissociation mécanique, c'est-à-dire non enzymatique, du tissu embryonnaire, en utilisant du milieu L15 de Leibovitz (Traver et coll., Mol. Pharmacol, 2005).

Des aliquotes de cette suspension sont ajoutés à des plaques Nunc de 48 puits, qui ont été préalablement revêtues d'une fine couche de polyéthylènimine (1 mg/ml, tampon borate pH 8,3) pour permettre l'adhésion des cellules neuronales (Toulorge et coll., Faseb. J., 2011).

Les cultures de septum sont maintenues dans du milieu de culture Neurobasal, contenant un cocktail B27 sans antioxydant, du supplément N2, de la glutamine (2 mM) ainsi qu'un cocktail pénicilline/streptomycine. Le milieu et le supplément sont disponibles auprès de la société Life Technologies.

Les cultures sont traitées avec 0.5 μΜ de l'antimitotique cytosine arabinoside (Sigma Aldrich) pour limiter la prolifération gliale. Le facteur de croissance des nerfs, appelé « Nerve Growth Factor » ou « NGF » (NGF 2.5S; 50 ng/ml; Sigma Aldrich) est aussi ajouté aux cultures, le 1 ^er jour de culture, 7 jours plus tard et juste avant de début de l'incubation sous atmosphère gazeuse contrôlée.

Jusqu'au moment où l'on évalue les effets des gaz testés, les cultures sont placées dans une enceinte conventionnelle thermostatée à 37°C, dans laquelle l'atmosphère gazeuse est saturée en eau et la teneur en C0 ₂ maintenue à 5% en volume.

Le processus de dysfonctionnement des neurones cholinergiques qui se met en place spontanément, résulte d'une attrition neuronale, d'une réduction de l'arborisation neuritique et d'un déficit de transmission synaptique. Traitements pharmaco logiques des cultures

Un bloqueur des récepteurs NMD A, à savoir la mémantine (10 μΜ), est ajouté à certains puits de culture, juste avant la mise sous atmosphère gazeuse contrôlée et le traitement est alors prolongé jusqu'à la fixation des cultures.

Maintenance des cultures sous atmosphère gazeuse contrôlée

Une fois les traitements pharmaco logiques effectués, les boîtes multi-puits contenant les cellules en culture et la boite servant à l'humidification du compartiment interne de la chambre, sont placées sur une embase métallique qui reçoit la chambre d'incubation en Plexiglas, qui y est fixée par vissage, de manière jointive.

On injecte ensuite dans la chambre d'incubation, dont les valves d'entrée et de sortie sont ouvertes, et dont le débit de sortie est contrôlé grâce à un débitmètre, plusieurs mélanges gazeux d'intérêt comprenant (% en volume) :

- 20 % d'02,

- 5 % de C02

et 75 % d'un gaz test, à savoir soit de l'azote (N ₂ ), soit du xénon (Xe). Le débit de sortie de référence (fixé à 10 litres/mn pour l'air) est corrigé en fonction de la densité du mélange gazeux d'intérêt ainsi formé. Lorsque la mesure du C02, atteint 5 % en sortie, on stoppe l'injection du mélange gazeux et la chambre est rendue totalement étanche en fermant les valves d'entrée et de sortie. La chambre d'exposition est alors placée dans une enceinte à 37°C pendant la durée du protocole expérimental.

Immunodétection de la choline acétyltransférase

Après rupture de l'étanchéité par ouverture des valves d'entrée et de sortie et dévissage de la chambre de son embase, les cultures sont fixées avec 4% de formaldéhyde dans du tampon PBS pendant 12 mn et ensuite incubées à 4°C avec un anticorps anti- choline acétyltransférase (ChAT) produit chez la chèvre (Merck Millipore, Darmstadt, Germany) dilué au 1/100 dans du PBS contenant 0.2% de Triton X-100, de manière à révéler la présence des neurones cholinergiques.

La révélation de cet anticorps est obtenue avec un anticorps secondaire anti-chèvre couplé au fluorochrome Alexa Fluor-555 (Life Technologies; dilution 1/1000). L'intensité du signal d'immuno fluorescence de la ChAT, au niveau des corps cellulaires, est considérée comme un marqueur de la différenciation phénotypique des neurones cholinergiques.

Comptage des neurones choliner gigues

Des images digitalisées générées grâce à un imageur automatisé de type Arrayscan

XTi (Thermoscientifïc) équipé d'un objectif 10X, servent à produire des images composites de chaque puits de culture. L'estimation du nombre de neurones cholinergiques se fait par comptage manuel des neurones ChAT ⁺ sur les images composites.

Autres paramètres cholinergiques

Des images digitalisées de neurones cholinergiques (ChAT ⁺ ), prises de manière aléatoire dans les cultures de septum avec un microscope à fluorescence Nikon Eclipse TE-2000 équipé d'un objectif 40X, sont utilisées pour estimer l'intensité du signal d'immuno fluorescence de la ChAT dans les corps cellulaires immuno-positifs pour cette enzyme et pour quantifier la taille de ces corps cellulaires, en utilisant le logiciel MCID (InterFocus Imaging Ltd, Cambridge). Pour les rendre plus lisibles, les images digitalisées des neurones immuno -marqués par la ChAT sont montrées sous un format inversé. Résultats

Les résultats obtenus dans ce modèle cellulaire de dysfonctionnement de la transmission synaptique cholinergique sont consignés dans les Tableaux 1, 2, 3 suivants et sont représentés sur les Figures 1 à 3 annexées.

Dans les Tableaux 1 à 3, une réponse favorable, en présence des traitements d'intérêt, est désignée par un signe «+», «++», «+++», selon l'importance de cette réponse. A l'inverse, une absence de réponse est représentée par un signe «-».

Tableau 1

Tableau 2

Tableau 2: Différenciation phéno typique des neurones cholmergiques (intensité du signal d'immuno fluorescence de la ChAT) dans des cultures de septum de rat, en fonction des différents traitements d'intérêt.

Mélange gazeux Expression de la ChAT

Traitements

(20% 02 + 5% C02 dans les corps cellulaires J 12 - J 16 (4 jours)

+ 75 % gaz testé) cholmergiques

Groupe témoin N2 -

Groupe xénon seul Xe ++

Groupe mémantine (10 μΜ) N2 -

Groupe xénon + mémantine (ΙΟμΜ) Xe ++ Tableau 3

On constate, au vu des Tableaux 1-3, qu'une réponse favorable des neurones cholinergiques aux traitements, se traduit par :

- un accroissement de leur différenciation morphologique : taille des corps cellulaires et du réseau de neurites ; voir Tableau 1,

- une stimulation de leur différenciation phénotypique : intensité du signal d'immuno fluorescence de la ChAT dans les corps cellulaires immuno -positifs pour cette enzyme ; voir Tableau 2, et

- une augmentation globale du nombre de neurones immuno-positifs pour cette enzyme /puits de culture ; voir Tableau 3.

Ces résultats ont été obtenus sur des cultures de septum de rat qui ont été placées à partir du jour 12 de culture jusqu'au jour 16, sous atmosphère contenant 75 % d'azote ou 75 % de xénon, en présence ou non de mémantine (MEM), testée à 10 μΜ.

Au vu de ces résultats, qui sont illustrés par les Figures 1 à 3, on peut dire que :

- le xénon à la concentration de 75% vol., produit des effets significativement supérieurs à la mémantine (MEM), à la concentration de 10 μΜ, quel que soit le paramètre analysé, c'est-à-dire la différenciation morphologique des neurones exprimant la ChAT (Tableau 1), l'intensité du signal d'immuno fluorescence de la ChAT dans les corps cellulaires immuno-positifs pour cette enzyme (Tableau 2) et le nombre total de neurones exprimant la ChAT / puits de culture (Tableau 3). - l'association xénon 75% et mémantine (10 μΜ) améliore signifîcativement l'effet du xénon, lorsqu'on utilise comme paramètre d'évaluation, le niveau de différenciation morphologique des neurones ChAT ⁺ (Tableau 1).

En d'autres termes, les résultats illustrés sur les Figures 1 à 3 font apparaître un effet notable du xénon, même utilisé seul, dans le modèle cellulaire de dysfonction synaptique cholinergique, alors que la mémantine (MEM) agit de manière synergique avec le xénon en potentialisant de manière très significative l'effet du xénon, lorsqu'on considère le niveau de différenciation morphologique des neurones cholinergiques (Figure 1).

Sur la Figure 1 (partie gauche), la taille des corps cellulaires ChAT ⁺ , considérée comme un index de différenciation morphologique des neurones cholinergiques, est quantifiée sur des cultures fixées à J16. Les valeurs expérimentales sont exprimées en % (+ SEM) des valeurs obtenues dans des cultures témoins cultivées sous atmosphère contenant 75 % d'azote. Les données proviennent du comptage de 25 neurones ChAT ⁺ , choisis de manière aléatoire dans chaque condition de culture.

Une étude statistique ANOVA (ANalysis Of Variance : analyse de variance) suivie d'un test de Student-Newman Keuls démontre que:

- le xénon seul, lorsqu'il remplace l'azote ou la mémantine dans de l'azote, augmentent signifîcativement la taille des corps cellulaires par rapport à la condition témoin, c'est-à-dire à de l'azote seul ( ^*** p < 0.001, augmenté vs cultures témoins sous 75 % d'azote).

- un traitement combinant xénon et mémantine produit un effet signifîcativement supérieur à celui observé avec le xénon seul ou la mémantine sous azote ( P < 0.05, augmenté vs cultures recevant du xénon seul ou un traitement avec de la mémantine sous azote).

Sur la Figure 1 (partie droite), des images digitalisées illustrent l'impact des gaz d'intérêt testés (Xe, N ₂ ), en présence ou non de MEM, sur la différenciation morphologique des neurones ChAT ⁺ , à savoir taille des corps cellulaires et importance du réseau de neurites. Les corps cellulaires cholinergiques sont signalés par les flèches noires (barre d'échelle : 25 μιη).

On y voit clairement que la présence de xénon permet d'augmenter la taille des corps cellulaires et l'importance du réseau de neurites par rapport à de l'azote seul ou à de l'azote associé à de la mémantine (MEM). Ceci est encore plus notable dans le cas d'une combinaison Xe+MEM. Par ailleurs, sur la Figure 2, l'intensité du signal d'immunofluorescence de la ChAT, considéré comme un index de fonction et de différenciation phénotypique, est quantifié sur des cultures fixées à J16. Les valeurs expérimentales sont exprimés en % (+ SEM) des valeurs moyennes obtenues dans des cultures témoins, cultivées sous atmosphère contenant 75 % d'azote. Les données proviennent du comptage de 25 neurones ChAT ⁺ , choisis de manière aléatoire dans chaque condition de culture.

Là encore, une étude statistique ANOVA, suivie d'un test de Student-Newman- Keuls démontre que le xénon seul (lorsqu'il remplace l'azote) ou le xénon en présence de mémantine, augmentent signifïcativement l'intensité d'expression de la ChAT, en comparaison de la condition témoin, c'est-à-dire d'azote seul ( ^*** p < 0.001, augmenté vs cultures témoins sous 75 % d'azote).

Enfin, sur la Figure 3, le nombre de neurones ChAT ⁺ / puits de culture, considéré comme un index de fonction et d'efficacité de la neurotransmission cholinergique, est quantifié dans des cultures de septum fixées à J16. Les valeurs expérimentales sont exprimés en % (+ SEM) des valeurs moyennes obtenues dans des cultures témoins, cultivées sous une atmosphère contenant 75 % d'azote. Les données proviennent de 6 expériences indépendantes.

De même, une étude statistique ANOVA, suivie d'un test de Student-Newman- Keuls, met en évidence que :

- le xénon seul, ainsi que la mémantine dans une atmosphère enrichie en xénon, augmentent signifïcativement le nombre de neurones ChAT+ / puits de culture, en comparaison de la condition témoin, à savoir de l'azote seul ( ^*** P < 0.001, augmenté vs cultures témoins sous 75 % d'azote).

- la mémantine seule augmente signifïcativement le nombre de neurones ChAT+ / puits de culture en comparaison de la condition témoin sous azote ( P < 0.05, augmenté vs cultures témoins sous 75 % d'azote).

Tous les résultats obtenus convergent et tendent à démontrer que le xénon gazeux utilisé, seul ou en combinaison avec un antagoniste des récepteurs NMDA au glutamate, en particulier la mémantine, est efficace pour traiter, c'est-à-dire pour soigner, ralentir, atténuer ou minimiser une dégradation neurologique, caractérisée par des déficits mnésiques, consécutifs à une perte de fonctionnalité des neurones cholinergiques, au cours du vieillissement cérébral normal ou prématuré, et peut dès lors être utilisé comme médicament pour traiter les pathologies humaines qui en découlent, comme les cas de démence, en particulier les pathologies de type maladie d'Alzheimer.