Présentée L'université Louis Pasteur Strasbourg I

Bernard Poulain

Description

Niveau: Supérieur
THESE Présentée à L'université Louis Pasteur – Strasbourg I Laboratoire de Neurophysiologie Cellulaire et Intégrée, UMR 7519 CNRS / ULP Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L'UNIVERSITE LOUIS PASTEUR Discipline : Sciences du Vivant Spécialité : Neurosciences Présentée par Mathias DE ROO Effets modulateurs des neurostéroïdes sur les récepteurs ionotropiques du GABA et de l'ATP dans les neurones sensoriels primaires de rat Membres du Jury : Rapporteur interne : M. Bernard POULAIN, Directeur de recherche CNRS Rapporteur externe : M. François RASSENDREN, chargé de recherche CNRS Rapporteur externe : M. Radhouane DALLEL, Professeur, praticien hospitalier INSERM Directeur de thèse : M. Rémy Schlichter, Professeur ULP/IUF

• récepteur gabaa


• p2x


• neurones de la corne dorsale de la moelle épinière


• transmission du message nociceptif vers le système nerveux


• nociception - définitions


• neurones sensoriels


• nociception


• effets modulateurs des neurostéroïdes sur les récepteurs ionotropiques du gaba et de l'atp dans les neurones sensoriels


• cellules gliales

Sujets

• Louis Pasteur University
• Moreau
• Institut national de la santé et de la recherche médicale
• Poulain
• Schlichter
• Herzog

Informations

• Publié par: profil-nechor-2012
• Nombre de lectures: 89
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

THESE
Présentée à
L’université Louis Pasteur – Strasbourg I
Laboratoire de Neurophysiologie Cellulaire et Intégrée, UMR 7519 CNRS / ULP
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE LOUIS PASTEUR
Discipline : Sciences du Vivant
Spécialité : Neurosciences
Présentée par
Mathias DE ROO
Effets modulateurs des neurostéroïdes sur les récepteurs
ionotropiques du GABA et de l’ATP dans les neurones sensoriels
primaires de rat
Membres du Jury :
Rapporteur interne : M. Bernard POULAIN, Directeur de recherche CNRS
Rapporteur externe : M. François RASSENDREN, chargé de recherche CNRS
Rapporteur externe : M. Radhouane DALLEL, Professeur, praticien hospitalier INSERM
Directeur de thèse : M. Rémy Schlichter, Professeur ULP/IUFREMERCIEMENTS
J’aimerais tout d’abord exprimer ma grande reconnaissance au
Professeur Rémy Schlichter pour son encadrement exemplaire et ses grandes
qualités humaines et scientifiques. Je me sens très privilégié d’avoir pu
effectuer ma thèse sous sa direction.
Je remercie également Monsieur le Professeur Radhouane Dallel,
Monsieur le Docteur François Rassendren et Monsieur le Docteur Bernard
Poulain d’avoir accepté d’être les membres du jury de cette étude. J’aimerais
avoir réussi à leur rendre agréable la lecture de cette thèse.
Je tiens ensuite à remercier Francine Herzog, Catherine Moreau et
Madeleine Roth pour leur aide technique irréprochable, leur gentillesse et
leur grande disponibilité.
Je remercie également les membres de l’UMR 7519 que j’ai eu le plaisir
de connaître pendant ma thèse. Madame le professeur Marie-José Freund-
Mercier, pour m’avoir accueilli au sein de l’unité, Jérôme Trouslard, Pierrick
Poisbeau, et Jean-luc Rodeau pour tous leurs conseils. Chaque membre de
notre équipe s’est montré en permanence disponible pour répondre à mes
questions, ce que j’ai beaucoup apprécié.
Au cours de ma thèse, j’ai assisté à l’arrivée du Professeur Guy
Mensah-Nyagan et à l’émergence de son équipe. Je tiens à le remercier tout
particulièrement pour ses nombreux encouragements et pour les
discussions scientifiques que nous avons pu avoir sur un sujet que nous
avons en commun : les neurostéroïdes. Je remercie également les membres
de son équipe pour leur efficacité dans leur travail sur les enzymes de
biosynthèse des neurostéroïdes.
Enfin, je remercie chaleureusement les thésards avec lesquels j’ai eu la
joie de partager l’apprentissage du métier de chercheur. Jean-didier Breton,
Riad Seddik, Laurianne Ulmann, Maysa Sarhan, Cherka Kibaly, Sarah
Potez, Sandra Uhl et Sylvain Hugel. Merci pour votre amitié.Ce travail est dédié à,
Ma famille,
Mes amis,
Mon épouse.Résumé
Les neurones du ganglion rachidien véhiculant les informations nociceptives effectuent leur
premier relais synaptique dans la corne dorsale de la moelle épinière. Ces synapses sensori-spinales
sont excitatrices et utilisent comme neurotransmetteur rapide le glutamate. Présynaptiquement, cette
transmission glutamatergique peut être respectivement inhibée ou facilitée par l’activation de
récepteurs ionotropiques du GABA (GABA ), ou de l'ATP (P2X).A
Par ailleurs, les neurones du ganglion rachidien, les neurones de la corne dorsale de la moelle
épinière et les cellules gliales environnantes possèdent l’équipement enzymatique leur permettant de
synthétiser des neurostéroïdes. Certains de ces neurostéroïdes ont été décrits dans d’autres modèles
comme des modulateurs allostériques des récepteurs GABA .A
L’objectif de notre travail était de déterminer si les neurostéroïdes peuvent moduler les récepteurs
GABA et P2X exprimés par les neurones sensoriels primaires.A
Nos résultats démontrent que la DHEA et le sulfate de prégnènolone inhibent l’activité des
récepteurs GABA tandis que l’alloprégnanolone potentialise l’activité de ces récepteurs. Ces deuxA
derniers neurostéroïdes ne semblent pas moduler les récepteurs P2X. En revanche, la DHEA peut soit
être sans effet, soit potentialiser, soit inhiber l’activité des récepteurs P2X selon les neurones testés.
Des arguments pharmacologiques nous ont permis de montrer que la composition en sous-unités des
récepteurs P2X détermine le sens de la modulation qu’exerce la DHEA. Les récepteurs P2X3
homomériques semblent être inhibés par la DHEA (mais pas systématiquement), tandis que les
récepteurs P2X incluant la sous-unité P2X sont potentialisés par la DHEA. Nos résultats suggèrent2
également que la potentialisation des réponses P2X par la DHEA est très fortement augmentée en
conditions de pH extracellulaire acide dans une fraction des neurones.
D’autre part, nous avons montré que la progestérone potentialise sélectivement l’activité des
récepteurs P2X homomériques. Nous avons également observé une potentialisation des réponses P2X2
par la DHEA et la progestérone dans des cellules HEK transfectées exprimant de façon stable la sous-
unité P2X . Or, de façon intéressante, les différents sous-types de récepteurs P2X semblent être2
exprimées dans des catégories différentes de neurones sensoriels primaires.
Ainsi, notre travail de thèse a permis de mettre en évidence pour la première fois une
modulation des récepteurs P2X par des neurostéroïdes. Nos résultats nous permettent de supposer
l’existence d’une modulation différente du message nociceptif par des récepteurs GABA et P2X,A
selon le type de neurostéroïde synthétisé localement et le type de récepteur P2X exprimé sur les
terminaisons intraspinales des nocicepteurs. Cette modulation par les neurostéroïdes pourrait être
accentuée lors d'une acidification du milieu extracellulaire observée dans des conditions
inflammatoires, étant donné que le pH acide potentialise également les récepteurs P2X incluant la
sous-unité P2X .2
Nos résultats suggèrent également que la DHEA et la progestérone pourraient s'avérer être de
nouveaux outils pharmacologiques très utiles pour identifier dans les cellules natives la présence de
récepteurs hétéromériques et homomériques exprimant la sous-unité P2X .2
Enfin, il est connu que les récepteurs GABA et P2X jouent un rôle important dans la modulation duA
message nociceptif dans la corne dorsale de la moelle épinière. Par conséquent, les neurostéroïdes tels
que la DHEA ou la progestérone, ou la manipulation de leur biosynthèse dans la moelle épinière
pourraient constituer des cibles intéressantes dans le traitement de la douleur.
1Table des matières
Résumé 1
Table des matières 2
Introduction 7
I. La nociception - définitions 7
II. Les neurones sensoriels primaires et la nociception. 9
A. Caractéristiques générales des neurones sensoriels primaires 9
B. Initiation d’un message nociceptif en périphérie 16
C. Transmission du message nociceptif vers le système nerveux central 23
III. L’ATP extracellulaire et la nociception. 26
1) Structure des sous-unités P2X 29
2) localisation des récepteurs P2X 32
3) Propriétés fonctionnelles des récepteurs P2X recombinants 35
4) Rôles des récepteurs P2X dans la nociception 49
B. Les récepteurs P2Y 62
1) Voies de transduction des récepteurs P2Y 63
2) Localisation des récepteurs P2Y 64
3) Rôles des récepteurs P2Y dans la nociception 65
C. Les récepteurs de l’adénosine 66
2) Localisation des récepteurs P1 67
3) Rôles des récepteurs P1 dans la nociception 70
IV. Les neurostéroïdes. 73
A. Définitions 73
B. Biosynthèse des neurostéroïdes 75
C. Modes d’action des neurostéroïdes 77
D. Localisation des enzymes de biosynthèse de neurostéroïdes 79
E. Les stéroïdes/neurostéroïdes et la nociception 80
Matériels et méthodes 84
1. Mise en culture des neurones sensoriels des ganglions rachidiens de rat. 84
a) Boîtes et milieu de culture 84
b) Prélèvement des ganglions 84
c) Dissociation enzymatique 85
d) Dissociation mécanique 85
2. Mise en culture et entretien des lignées HEK-293. 85
a) Décongélation des cellules 86
b) repiquage des cellules 86
c) Sélection des HEK-293 possédant le plasmide contenant l’ADNc de la sous-unité
P2X2 pour les enregistrements électrophysiologiques 87
d) Congélation des cellules 87
a) Principe 88
b) Etablissement de la configuration "