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Les traumas cérébraux et les ataxies cérébelleuses
Les traumas cérébraux peuvent entrainer de la DW. En effet lors d’un choc dit « indirect » qui se traduit par des phénomènes d’accélération ou de décélération (que l’on retrouve lorsqu’on secoue très fortement un enfant) des lésions axonales diffuses sont observées dans de nombreuses régions du cerveau notamment dans la région du cervelet. Les faisceaux d’axones subissent alors un stress de « cisaillement » qui mime en quelques sortes une axotomie. Ces lésions axonales portent le nom de TAI pour Traumatic Axonal Injury (Buki A et al., 2000 ; Adams JH et al., 1982) ou de DAI pour Diffuse Axonal Injury (Graham DI et al., 1995 ; Gennarelli TA et al., 1993 ; Gennarelli TA et al., 1982). De façon intéressante, à la suite de traumas cérébraux, des lésions neuronales au niveau du cervelet ont été observées (Lighthall JW et al., 1990), comme étant souvent responsables de désordres physiologiques plus ou moins graves parmi lesquels figure l’ataxie cérébelleuse (Hoshino S et al., 2003 ; Lighthall JW et al., 1990). Une étude complémentaire basée sur l’analyse du volume du cervelet d’enfants âgés de 9 à 16 ans ayant subi des traumas cérébraux, a permis de mettre en évidence que le volume de la substance blanche chez les enfants traumatisés (TAI) est très inférieur à celui des enfants normalement développés TD (28.14 pour les enfants TAI à 19.49 pour les enfants TD soit une diminution de 31%) alors que le volume de la substance noire ne différencie que légèrement (112.49 pour les enfants TAI à 107.18 pour les enfants TD soit une diminution d’environ 5%). Ces résultats démontrent que les faisceaux d’axones soumis à des forces de tensions et de cisaillement pendant un trauma cérébral sont particulièrement vulnérables comparés aux corps cellulaires (Spanos GK et al., 2007). Ces résultats concordent avec les conclusions des comptes rendus de Matthews et al., qui décrivent une atteinte de la substance blanche associée à des phénomènes de blebs et de DA observés chez le rongeur ayant subi un trauma cérébral (Potts MB et al., 2009).
Les ischémies cérébrales et les Accidents Vasculaires Cérébraux (AVC)
Les ischémies cérébrales caractérisées par la réduction transitoire ou permanente du flux sanguin, sont à l’origine de lésions cérébrales. Celles-ci sont associées à bon nombre de pathologies (épilepsies, paralysies, désordres comportementaux, dysfonctions cognitives), qui dans certains cas peuvent conduire à la mort de l’individu (Ginsberg MD et al., 2009). Cette diminution locale du flux sanguin dans les régions cérébrales est connue pour réduire la quantité d’oxygène (hypoxie) et de glucose dans la région ischémique. Ceci peut s’accompagner par des changements structurels et morphologiques, à la fois de la substance grise, mais aussi de la substance blanche (Stinear CM et al., 2007). En effet des phénomènes de fragmentation axonale ont été rapportés à partir d’études portant sur les conséquences d’une ischémie cérébrale (Lama S et al., 2011 ; Ueno M et al., 2010). Celle-ci se modélise in vitro par une déprivation en oxygene-glucose suivie par une étape de reperfusion (McCarran WJ et al., 2007). Si les mécanismes moléculaires responsables de la perte de la substance blanche sont encore peu connus, il est admis que les axones dégénèrent dans un contexte de DW (Raff MC et al., 2002).
La Sclérose en plaque
La sclérose en plaque est communément décrite comme une maladie auto-immune du SNC, dont les manisfestations cliniques sont liées à une demyélinisation des fibres nerveuses. Dépourvue de myéline, la conduction de l’influx nerveux des fibres nerveuses se retrouve perturbée. De manière intéressante, il a été observé au niveau des zones de lésions, qu’en plus d’une perte de la myéline, une perte de l’axone est à l’origine des formes les plus aigues de la pathologie. Il est donc important de définir les mécanismes moléculaires à l’origine de la perte axonale, dont le timing et le degré de détérioration semblent corréler avec la progression de la maladie vers des stades les plus critiques.
Le modèle in vivo, le plus largement utilisé pour aborder cette problématique dans ce contexte précis est celui du modèle murin pour l’EAE (Experimental Auto-immune Encephalomyelitis). En effet, l’induction de l’EAE chez le petit animal récapitule la cascade d’évènements, qui va de la lésion démyélinisante à la perte de l’axone (Lassmann H et al., 2011).
D’un point de vue in vitro et in vivo, la perte de l’axone qui fait suite à une agression locale de l’axone (infiltration des macrophages et des lymphocytes T au niveau de la lésion) peut être assimilée à de la DW (Dziedzic T et al., 2010), ce qui justifie qu’on puisse utiliser l’axotomie comme modèle d’étude.
Les dégénérescences chroniques : le Dying back
Néanmoins, bien que le paradigme de la DW soit souvent utilisé comme modèle de la DA, sa pertinence dans la compréhension des mécanismes impliqués dans certaines dégénérescences des axones du SNC et du SNP est débattue. En effet, alors que l’axone est simplement sectionné dans la DW, dans le contexte des maladies neurodégénératives, l’agression peut théoriquement prendre place à la fois au niveau pré-synaptique et au niveau dendritique. De plus, à la différence de la DW, l’axone est encore connecté au corps cellulaire dans le contexte des maladies neurodégénératives. Cette situation a conduit diverses équipes de recherche à proposer un second scénario de dégénérescence axonale, dit du « dying back ». Au cours de ce dernier, les neurones du SNC subissant une agression chronique, présentent une dégénérescence progressive et rétrograde des terminaisons vers le soma. Ce scénario a aussi été proposé pour expliquer la plupart des pathologies du SNP comme la maladie des motoneurones, les neuropathies optiques, les neuropathies sensorielles associées à l’alcoolisme (Walsh JC et al., 1970), au diabète (Sima AA et al., 1983) et au SIDA (Melli G et al., 2006).
Les pathologies du SNP associées à la DA
La maladie des Motoneurones : (Sclérose Latérale Amyotrophique)
La Sclérose latérale Amyotrophique fut décrite pour la première fois par le neurologue français Jean Martin Charcot en 1869. Cette maladie incurable se caractérise par une perte progressive des neurones moteurs du cortex cérébral et de la corne antérieure de la moelle épinière, associée à la destruction du faisceau pyramidal. La symptomatologie initiale se manifeste par des troubles moteurs ; spasticité, hyperexcitabilité des reflexes, faiblesse et atrophie musculaire (« amyotrophie »), qui conduisent à une paralysie progressive, dont l’atteinte de la fonction respiratoire conditionne généralement le pronostic vital de l’individu.
Même si l’étiologie de cette pathologie reste encore à élucider, plusieurs évidences issues de modèles animaux semblent indiquer que la perte des axones précède la mort des neurones moteurs eux-mêmes (Fadon-Nachum M et al., 2011). En effet, dans l’étude menée par Dunja Frey publiée en 2000, une perte synaptique au niveau de la jonction neuromusculaire est observée chez le petit animal transgénique pour le SLA avant même la manifestation des symptômes cliniques (Frey D et al., 2000). Ces données sont à la fois confirmées et enrichies par l’étude de Lindsey Fischer menée en 2004, qui constate chez le petit animal et chez l’homme (post mortem), une propagation spatio-temporelle de la dégénérescence des neurones moteurs avec une dénervation des fibres musculaires au niveau de la JNM ainsi qu’une sévère dégradation de l’axone (Figure 6) alors que les neurones moteurs ne semblent pas affectés (Fischer LR et al., 2004).
Figure 6 : Perte des JNM chez des souris SODG93A. Les fibres motrices et les axones sont facilement reconnaissables avec un marquage dirigé contre l’-bungarotoxine (rouge) et les neurofilaments (green). Les trois images du haut représentent des fibres musculaires innervées de façon importante (A), intermédiaire (B) et non innervées (C). Le graphique (D) représente l’analyse quantitative de l’état d’innervation des fibres musculaires en fonction de l’âge des animaux SODG93A. (Fischer LR et al., 2004)
Ces résultats suggèrent fortement que la dégénérescence des neurones moteurs commence au niveau de la partie distale de l’axone et semble se propager de façon rétrograde en direction du corps cellulaire, ce qui est compatible avec le « dying back » pattern. La SLA est par conséquent une maladie de l’axone (axonopathie) dans laquelle il est nécessaire d’identifier les mécanismes moléculaires qui en sont à l’origine. Pour cela il devient alors légitime d’élaborer un modèle animal pour la SLA.
Approximativement 2% des cas de SLA, sont causés par la mutation de la Super Oxyde Dismustase (SOD1G93A). Cette enzyme catalyse la dismutation d’ions superoxydes en oxygène. Il s’agit donc d’un acteur essentiel dans le système de défense contre les radicaux libres issus de la respiration mitochondriale. La découverte de cette mutation a permis de mettre au point une souris transgénique (SOD1G93A) qui développe la même symptomatologie que les patients humains. Ce modèle, utilisé pour examiner la pathologie cellulaire de la dégénération des neurones moteurs au cours du dying back, représente un outil de choix pour le développement de molécules qui viseraient à ralentir la progression de la maladie.
les neuropathies sensorielles : le HIV
Les neuropathies périphériques sont des atteintes des nerfs périphériques. Elles se traduisent par des dégradations des nerfs au niveau de la gaine de myéline, et dans les cas graves, par la dégradation de la fibre nerveuse elle-même (axone). On parle alors de Neuropathie axonale. L’étiologie des neuropathies périphériques peut être imputée à une multitude de facteurs divers et variés. Il est par conséquent illusoire d’en dresser une liste exhaustive. C’est la raison pour laquelle, j’ai choisi de ne mentionner ici que des neuropathies périphériques ayant pour origine le Virus de l’Immunodéficience Humaine (VIH). En effet, de nombreux rapports ont fait état d’un nombre relativement élevé de patients atteints du VIH et souffrant de neuropathies périphériques. Avec plus de 40% de patients affectés (Janssen F et al., 1988), les neuropathies sensorielles associées au VIH sont l’une des complications neurologiques les plus souvent retrouvées chez les patients. Ceci rend légitime que la sérologie du virus du VIH fasse désormais partie du bilan de première intention d’une neuropathie périphérique. Des études éléctrophysiologiques ont pu montrer une diminution dans la vitesse et l’amplitude de conduction de l’influx nerveux en adéquation avec les phénomènes de démyélinisation et de perte axonale. D’un point de vue clinique, les symptômes se manifestent d’abord par des altérations de la fonction somésthésique (sensation de « marcher sur du carton », modification de la perception du frottement sur la peau qui devient vite intolérable). Apparaissent ensuite des sensations de brûlures permanentes pouvant être accompagnées par d’éventuelles faiblesses musculaires. Enfin, dans ses formes sévères, les douleurs insupportables souvent permanentes peuvent handicaper lourdement la marche et ainsi détériorer la qualité de vie du patient (Verna L et al., 2003). Malheureusement, jusqu’à maintenant, il n’existe pas de thérapie effective qui puisse ralentir la DA observée chez ces patients.
Les Maladies Neurodégénératives du SNC
Tout comme les maladies du SNP, la DA est aussi un marqueur précoce des maladies neurodégénératives du SNC.
Neuropathies Optiques : Glaucome
Le glaucome est une maladie dégénérative du nerf optique qui conduit progressivement à la cécité. Cette maladie est associée bien souvent à une pression intraocculaire anormalement élevée (>21 mmHg) compressant et endommageant du même coup les fibres nerveuses issues des cellules ganglionnaires qui tapissent la rétine. Les fibres nerveuses qui sont les premières à être touchées, dégénèrent avant les cellules ganglionnaires de la rétine. Cette dégénérescence rétrograde est donc assimilée à du dying back pattern (Schlamp CL et al., 2006). Même si des modèles d’études basés sur l’augmentation de la pression intraocculaire ont été mis au point (Buckingham BP et al., 2008) pour étudier les mécanismes de cette pathologie, ceux-ci sont encore à élucider.
Les pathologies neurodégénératives de type Alzheimer
La maladie d’Alzheimer est une pathologie dans laquelle est observée une atrophie cérébrale associée à la mort neuronale. Il a été montré que des phénomènes précoces de DA précédant la mort neuronale sont corrélés à l’apparition des symptômes cognitifs. La DA est par conséquent un évènement précoce dans le décours de la maladie d’Alzheimer. Prévenir ou du moins ralentir la DA, permettrait de protéger le corps cellulaire et de surcroît la repousse de l’axone (sprouting). C’est ainsi, sous le filtre de la maladie d’Alzheimer que je me suis intéréssé aux mécanismes moléculaires impliqués dans les phénomènes de la DA.
La dégénérescence axonale dans les Maladies Neurodégénératives : la Maladie d’Alzheimer (MA)
Les pathologies dites agrégatives de type Maladie d’Alzheimer (MA)
Historique de la maladie d’Alzheimer (MA)
Introduction
La MA est une maladie neurodégénerative du SNC entrainant des troubles comportementaux et une perte progressive et irréversible des fonctions cognitives, notamment de la mémoire. Souvent confondue avec les aspects normaux de la sénescence ou d’autres pathologies neurologiques comme la démence vasculaire, cette maladie fut longtemps sous diagnostiquée. En effet, la maladie ne fut décrite pour la première fois, qu’en 1906, par le psychiatre et anatomopathologiste allemand Aloïs Alzheimer, dans une publication décrivant les altérations anatomiques du cerveau d’une patiente de 51 ans, Auguste D. C’est Emil Kraepelin, psychiatre de profession, qui proposa que la maladie porte le nom d’Alzheimer, du nom de son découvreur. Depuis, les recherches n’ont cessé de se développer et permettent aujourd’hui de considérer la MA comme la principale cause de démence chez les personnes âgées.
Les troubles psychologiques et comportementaux
La MA qui conduit irrémédiablement à la mort du patient, peut se subdiviser en plusieurs stades. On en distingue trois :
Le stade léger, particulièrement difficile à diagnostiquer, est caractérisé par des troubles mnésiques et comportementaux. A ce stade, la mémoire à long terme n’est pas altérée, contrairement à la mémoire à court terme. De plus, des troubles du langage, comme des difficultés à trouver certains mots peuvent aussi accompagner cette gêne mnésique.
Le stade modéré est caractérisé par une évolution aggravante des troubles décrits ci-dessus. Ainsi c’est à ce stade qu’apparaissent les difficultés pour le patient à reconnaître ses proches. L’individu perd peu à peu ses repères temporels et spatiaux, devenant dépendant d’une tierce personne. Concernant le langage, son discours devient incohérent. Au-delà des troubles mnésiques et comportementaux, on peut observer des modifications de la personnalité, une agressivité, une perte d’intérêt ou encore des troubles de l’alimentation et du sommeil.
Le stade terminal caractérisé par la perte totale de l’autonomie, le patient ne pouvant plus communiquer, ni se déplacer, aboutit irrémédiablement à la mort du patient huit à dix ans après avoir déclaré les premiers symptômes.
Evidences Anatomopathologiques
Les plaques amyloïdes et la dégénérescence neurofibrillaire
La MA se caractérise sur le plan neuropathologique par la présence de deux types de lésions dans les régions hippocampiques et corticales associatives, à savoir les plaques séniles et la dégénérescence neurofibrillaire (Braak H et al., 1998 ; Dickson DW et al., 1997). La dégénérescence neurofribrillaire est due aux paires de filaments en hélice composés principalement par des amas de la protéine Tau, anormalement phosphorylée (Trojanowski JQ et al., 1993) (Figure 7). Tandis que les plaques séniles correspondent à l’accumulation extracellulaire d’un peptide dit «-amyloïde » (Hardy J et al., 2002). Les dépôts amyloïdes sont visualisés à l’aide de la thioflavine S qui reconnaît les formes fibrillaires d’amyloïde (Figure 8). Ces deux types de lésions ont pour conséquence la destruction neuronale qui entraine la perte progressive des fonctions cognitives et de l’intégrité intellectuelle.
dispersion spatiale de la MA
Comme je l’ai signalé dans la sous-partie abordant la symptomatologie, la MA est aussi une maladie lente et progressive touchant tour à tour de multiples structures. Les travaux qui illustrent le mieux cette dispersion spatiale de la MA, sont les travaux réalisés par H. Braak. Ce neuroanatomiste allemand a pu mettre en évidence par immunohistochimie (Immuno réactivité dirigée contre les formes hyperphosphorylées de la protéine Tau, et en utilisant l’AT8 comme anticorps), que la Dégénérescence NeuroFibrillaire (DNF) dans le cortex cérébral évolue de manière stéréotypée et hiérarchisée. Cette dispersion spatiale stéréotypée a permis à H Braak d’identifier six stades anatomiques pouvant être regroupés en 3 unités générales ; I-II ; III-IV ; V-VI. Celle-ci débute tout d’abord dans les régions transenthorinale et enthorinale (Stages I-II) et s’étend progressivement vers le cortex temporal (Stages III-IV), puis dans les régions associatives (Stages V-IV) (Figure 9) (Braak H et al., 2006).
Des études complémentaires, menées par ce même chercheur, ont montré une immunoreactivité pour l’AT8, dans des prolongements axonaux de neurones situés dans des régions sous corticales comme le locus coeruleus, situé dans le tronc cérébral, ceci suggérant un nouveau point de départ de la maladie (Braak H et al., 2010) (Figure 10).
Figure 10 : Illustration d’un neurone présentant une immunoreactivité pour la protéine Tau anormalement phosphorylée (AT8 immunoreactivité) dans la région du locus coeruleus à partir de tissus de cerveau humain obtenus post mortem (panel de gauche). Agrandissement de la zone (panel de droite). (Braak H et al., 2004)
D’autre part, ce phénomène dispersif a aussi été illustré en suivant la progression de la perte neuronale en fonction des différents stades de la maladie (Small DH et al., 2001).
La mort neuronale
La majeure partie des études s’est focalisée sur les mécanismes moléculaires responsables de la mort neuronale, en partant du principe qu’en empêchant la mort du neurone il serait possible de retarder le développement de la maladie. Ainsi de nombreuses études menées in vivo et in vitro indiquent que l’accumulation de protéines agrégées telles que le peptide amyloïde, les expansions à poly glutamines et les protéines de type prion sont associées à une perte neuronale qui récapitule la cascade apoptotique classique (Rohn TT, 2010 ; Su JH et al., 1994). En effet concernant la MA, c’est au milieu des années 90, malgré la difficulté de capturer un événement extrêmement furtif à l’échelle du décours temporel de la pathologie, qu’apparaissent les premières évidences immunohistochimiques in vivo (Smale G et al., 1995 ; Su JH et al., 1994) et in vitro (Loo DT et al., 1993) mettant en cause l’apoptose comme processus de mort cellulaire. Pour cela, ces deux groupes ont révélé la fragmentation de l’ADN en utilisant la technique de TUNEL (tDt-mediated dUTP nicked labelling). Cependant, même si la fragmentation de l’ADN est l’un des critères qui définit l’apoptose, la réactivité du marquage TUNEL, ne peut être prise comme évidence pour attester d’une mort par apoptose à moins que des caractéristiques morphologiques ne soient révélées. Sachant le manque de fiabilité de la technique TUNEL, ces résultats ont été corrélés avec l’expression de la proteïne pro-apoptotique comme bax (Su JH et al., 1997). De plus, la remise en cause de cette technique a aussi permis, à la fin des années 90, l’émergence de nouvelles techniques plus spécifiques reposant sur le développement d’anticorps dirigés spécifiquement contre les neoépitopes nouvellement formés issus du clivage protéolytique par les caspases. Ainsi Fuscheng Yang fut l’un des premiers à développer un anticorps dirigé contre la partie C-terminal d’un fragment de 32 kdalton, issu de clivage de l’actine par les caspases, ceci lui permettant de démontrer de façon très pertinente l’activation de la machinerie apoptotique dans le cerveau de patients atteints par la MA (Yang F et al., 1998). Cette étude fut suivie par d’autres menées à la fois in vivo et in vitro, au début des années 2000 et qui ont rapporté une augmentation dans l’expression et l’activation des caspases, suggérant très fortement un rôle de ces protéases dans la MA (Nakagawa T et al., 2000 ; Ivins KJ et al., 1999 ; Gervais FG et al., 1999) (Figure 11).
Table des matières
INTRODUCTION
I/ LES PHÉNOMÈNES DE DÉGÉNÉRESCENCE AXONALE : DESCRIPTION ET MODÈLES D’ÉTUDES
A/ CONTEXTE PHYSIOLOGIQUE
I.1 DEGENERESCENCE AXONALE ; UN PROCESSUS PHYSIOLOGIQUE
I.1.1) le « pruning » développemental
I.1.2) la déprivation en facteur trophique : un modèle de pruning in vitro
B/ CONTEXTE PATHOLOGIQUE
I.2 LES DEGENERESCENCES AIGUES : LA DEGENERESCENCE WALLERIENNE
I.2.1) La Dégénérescence Wallérienne
I.2.2) Les traumas cérébraux et les ataxies cérébelleuses
I.2.3) Les ischémies cérébrales et les Accidents Vasculaires Cérébraux (AVC)
I.2.4) La Sclérose en plaque
I.3 LES DEGENERESCENCES CHRONIQUES : LE DYING BACK
I. 3.1) Les pathologies du SNP associées à la DA
I.3.2) Les Maladies Neurodégénératives du SNC
II/ LA DÉGÉNÉRESCENCE AXONALE DANS LES MALADIES NEURODÉGÉNÉRATIVES : LA MALADIE D’ALZHEIMER (MA)
A/ LES PATHOLOGIES DITES AGRÉGATIVES DE TYPE MALADIE D’ALZHEIMER (MA)
II.1 HISTORIQUE DE LA MALADIE D’ALZHEIMER (MA)
II.1.1) Introduction
II.1.2) Les troubles psychologiques et comportementaux
II.2 EVIDENCES ANATOMOPATHOLOGIQUES
II.2.1) Les plaques amyloïdes et la dégénérescence neurofibrillaire
II.2.2) dispersion spatiale de la MA
II.2.3) La mort neuronale
II.2.4) L’activation microgliale
II.3 LA CASCADE AMYLOÏDE
II.3.1) La voie amyloïdogénique (production de peptide A)
II.3.2) Les causes putatives de la MA
II.3.3) Les différentes conformations du peptide
II.3.4) Les modèles d’études de la maladie d’Alzheimer
II.3.5) Les différentes localisations sub-cellulaires du peptide Aβ
II.4 EN QUOI L’ETUDE DU PROCESSUS DE LA DA PEUT S’AVERER ESSENTIEL POUR UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MALADIES NEURODEGENERATIVES.
II.4.1) l’Apoptose neuronale : un évènement tardif
II.4.2) Les évènements précoces ; perte synaptique et fragmentation axonale
II.4.3) Perte axonale : cause ou conséquence de la destruction somatique
II.4.4) Perte axonale : les acteurs moléculaires
III/ LES ACTEURS MOLÉCULAIRES SUSCEPTIBLES D’ÊTRE IMPLIQUÉS AU COURS DE LA DÉGÉNÉRESCENCE AXONALE.
A/ LA DÉGÉNÉRESCENCE WALLÉRIENNE
III.1 ACTEURS MOLECULAIRES MIS EN JEU DURANT LA DW
III.1.2) la protéine Wld(s)
III.1.3) Wld(s) confère une forte axono protection dans des modèles « DW like »
III.1.4) L’action protectrice de Wld(s) est–elle exclusive à l’axone ?
III.1.5) Le mode d’action de la protéine Wld(s)
III.1.5.a) Quels sont les domaines de la protéine Wld(s) nécessaires pour protéger de la DA ?
III.1.5.b) Nmnat et sirtuines
III.1.5.c) La protection axonale conférée par Wld(s) est-elle dépendante de sa localisation sub cellulaire ?
III.1.5.d) l’Ubiquitine Proteasome System (UPS)
III.1.5.e) Wlds, le récepteur DRAPER et les microglies ; un trio séduisant !
B/ LA PROTEÏNE WLD(S) PEUT-ELLE RETARDER DE LA PERTE AXONALE DANS UN AUTRE CONTEXTE QUE CELUI DE LA DW : LE PRUNING DÉVELOPPEMENTAL
III.2 LA PROTEINE WLD(S) ET LE PRUNING DEVELOPPEMENTAL
III.2.1) Quel est le mécanisme moléculaire impliqué au cours du pruning développemental ?
C/ LA PROTÉINE WLD(S) PEUT-ELLE PROTÉGER DE LA PERTE AXONALE DANS UN CONTEXTE DE DYING BACK ?
III.3 QUELS SONT LES ACTEURS MOLECULAIRES SUSCEPTIBLES DE PARTICIPER A LA DA DURANT LE DYING BACK ?
III.3.1) La protéine Wld(s) et la SLA
III.3.2) Qu’en est-il de la Maladie d’Alzheimer ?
IV L’APOPTOSE NEURONALE
A/ UN MÉCANISME DESTRUCTEUR LOCAL ; SPÉCIFIQUE AU CORPS CELLULAIRE ?
IV.1 L’ APOPTOSE, UNE MORT GENETIQUEMENT PROGRAMMEE
IV.2 LE DEROULEMENT GENERAL DE L’APOPTOSE
IV.2.1) Les caspases ; de l’initiation à l’exécution du programme apoptotique
IV.2.2) La voie intrinsèque ; la mitochondrie
IV.2.3) La voie extrinsèque ; les récepteurs de mort
IV.3 LA SPACIALISATION DE L’ACTIVATION DE LA MACHINERIE APOPTOTIQUE
V/ LA MICROFLUIDIQUE
A/ LES APPORTS DE LA MICROFLUIDIQUE
V.1 LA COMPARTIMENTALISATION DE NEURONE ISSUS DU SNC
V.2 L’ISOLEMENT FLUIDIQUE ENTRE LES DEUX CHAMBRES DE CULTURE
B/ LA MICROFLUIDIQUE ET LA DA MATÉRIEL ET MÉTHODE : FOCUS SUR LA MICROFLUIDIQUE MICRO-FABRICATION ET LITHOGRAPHIE.
1. PRINCIPE DE CETTE METHODE :
2. ADAPTATION A LA BIOLOGIE
RÉSULTATS
ARTICLE 1 (SOUMIS À PNAS)
1. PRESENTATION DE L’ETUDE ET DE SES OBJECTIFS
2. APPORT DE L’ETUDE
2.1. Les axones montrent un certain degré de résistance face aux agressions pro-apoptotiques
2.2. Une application somato-dendritique de molécules pro-apoptotiques induit un dying back pattern
2.3. Le NAD+ qui protège de la DW et du Dying back, protège également de DA induit par un traitement à la roténone, un inhibiteur du complexe I de la chaîne respiratoire.
2.4. L’effet axono-protecteur du NAD+ et des polyphénols est potentiellement associé à l’activation de SIRT3.
3. CONCLUSION
ARTICLE 2 (EN COURS D’ÉCRITURE)
1. PRESENTATION DE L’ETUDE ET DE SES OBJECTIFS
2. APPORT DE L’ETUDE
2.1 L’application somato-dendritique du peptide A induit un Dying back pattern caspase dépendant.
2.2 La relative protection axonale peut être expliquée par le transport antérograde de mitochondries saines en provenance du corps cellulaire.
2.3 L’application corticale du peptide A sur un réseau cortico-hippocampe induit une deconnexion synaptique rapide.
2.4 Une hyper-phosphorylation de la protéine Tau est observée dans le neurone post-synaptique (hippocampe), à distance du lieu d’application du peptide Asur les corps cellulaires des neurones corticaux.
3. CONCLUSION
DISCUSSION
LA DEGENERESCENCE AXONALE DANS LES MALADIES DU SYSTEME NERVEUX CENTRAL ET PERIPHERIQUE.
1. MISE AU POINT ET OPTIMISATION DE LA MICROFLUIDIQUE
2. QUELLES SONT LES MODALITES QUI CONDUISENT A LA FRAGMENTATION AXONALE LORS DU « DYING BACK PATTERN » ?
3. LA DA EST-ELLE UN MECANISME CASPASE-DEPENDANT ?
4. QU’EN EST T-IL DU METABOLISME DU NAD+ ?
5. EXISTE-T-IL UN LIEN ENTRE CES 2 VOIES DE TRANSDUCTION (CASPASE/SIRT3) ?
6. QU’EN EST-IL DE LA MALADIE D’ALZHEIMER ?
ANNEXES
ANNEXE 1 : WALLERIAN-LIKE DEGENERATION OF CENTRAL NEURONS AFTER SYNCHRONIZED AND GEOMETRICALLY REGISTERED MASS AXOTOMY IN A THREE-COMPARTMENTAL MICROFLUIDIC CHIP.
ANNEXE 2 : AXON DIODES FOR THE RECONSTRUCTION OF ORIENTED NEURONAL NETWORKS IN MICROFLUIDIC CHAMBERS
ANNEXE 3 : A « DRY AND WET HYBRID » LITHOGRAPHY TECHNIQUE FOR MULTILEVEL REPLICATION TEMPLATES: APPLICATIONS TO MICROFLUIDIC NEURON CULTURE AND TWO-PHASE GLOBAL MIXING
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
