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Few data are available on the involvement of brain microvascular endothelial cells (BMECs) in excitotoxic neonatal brain lesions. Therefore, we developed an original approach for investigating mouse-derived BMECs in vitro. We hypothesized that newborn and adult BMEC cultures would show age-related differences in phenotype and sensitivity to glutamate. Expression of the monocarboxylate transporter, MCT1, was higher in neonatal than in adult BMECs, whereas expression of the glucose transporter, GLUT1, was higher in adult than in neonatal BMECs that overexpressed the N-methyl-D-aspartate receptor NR1 subunit (NMDAR1) compared with adult BMECs. The ability of neonatal and adult BMECs to be activated by glutamate was confirmed through intracellular calcium ([Ca2+]i) recording. The glutamate-induced [Ca2+]i increase was blocked by the selective NMDAR antagonist, MK-801. Significant glutamate-evoked concentration-dependent release of tissue-type plasminogen activator (t-PA) and matrix metalloproteinases (MMPs) activities was found in supernatants of neonatal, but not in adult BMECs. The glutamate-mediated release of t-PA, MMP-2, and MMP-9 proteolytic activities in neonatal BMECs was blocked by MK-801. Conceivably, this protease release from neonatal BMECs may participate in neonatal brain lesions.

Resume La protection du cerveau en developpement de l’enfant ne premature reste un challenge pour les neonatalogistes. Malgre une production scientifique importante mettant en evidence des effets protecteurs de nombreuses molecules dans differents modeles animaux in vitro et in vivo de lesions cerebrales acquises, les applications en medecine perinatale restent rares du fait notamment des difficultes a connaitre le moment de l’initiation de la cascade deletere aboutissant aux lesions cerebrales et des effets toxiques de nombreuses molecules candidates a un effet protecteur. L’objet de cette revue est de faire le point sur le potentiel neuroprotecteur de plusieurs molecules utilisees couramment en medecine perinatale. Le sulfate de magnesium donne aux femmes enceintes comme tocolytique ou comme traitement de la pre-eclampsie n’a pas montre d’effets deleteres lorsqu’il est donne a faible dose a visee neuroprotectrice a une femme en menace d’accouchement imminent. Dans l’essai randomise francais, un benefice non significatif sur le taux de paralysie cerebrale et de dysfonctionnement moteur a deux ans a ete observe tandis que le benefice sur le critere combinant deces et/ou anomalie motrice a 2 ans etait significatif. Ces donnees ne permettent pas de recommander le traitement en routine mais justifient de poursuivre l’analyse des effets a long terme et de considerer cette molecule comme traitement preventif ou en association dans d’autres essais therapeutiques. Pour ce qui concerne la corticotherapie antenatale, un benefice sur la survenue des leucomalacies periventriculaires et des atteintes de la substance blanche est note dans le groupe des 28-32 semaines en presence de corticoides mais celui-ci n’est pas observe sur le devenir a long terme ni sur les troubles du comportement ni dans le groupe des 24-27 semaines. La cafeine, dont le benefice est demontre depuis plusieurs annees dans le traitement des apnees, a un potentiel neuroprotecteur puisque elle diminue significativement les taux de paralysie cerebrale et/ou de difficultes intellectuelles a 2 ans lorsqu’elle est donnee vers la fin de la premiere semaine pour traiter les apnees du premature. D’autres molecules telles que l’indometacine, le phenobarbital, l’oxyde nitrique inhale, la vitamine E ou l’erythropoietine sont par contre sans effet protecteur cerebral voire pourraient aggraver la morbidite neurologique pour certaines telles que l’indometacine administree avant la naissance. Enfin compte tenu de leurs proprietes, l’aspirine ou les anesthesiques voire les differents tocolytiques devraient etre etudies rapidement dans des etudes d’observation.