Venue: Centre Broca
Sara Carracedo
IMN
Thèse dirigée par Eric Boué-Grabot
Titre
Fonction neuronale et microgliale du récepteur P2X4 dans la sclérose latérale amyotrophique et son utilisation potentielle en tant que biomarqueur
Abstract
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative caractérisée par la dégénérescence progressive des motoneurones (MNs), causée par l’agrégation de protéines mal repliées et une dysrégulation neuro-immune. Le récepteur P2X4, un canal ionique activé par l’ATP et exprimé dans les neurones et les cellules gliales, s’est révélé être un acteur clé dans la pathogenèse de la SLA. Dans des conditions normales, P2X4 est principalement internalisé, maintenant une faible expression à la surface cellulaire. Cependant, dans des états pathologiques tels que la SLA, P2X4 est de plus en plus localisé à la surface des cellules.
En utilisant des souris double-transgéniques SOD1 G93A (SOD1) exprimant soit une version knock-in de P2X4-mCherryIN défectueuse pour l’internalisation, soit invalidées pour le gène P2X4, il a été rapporté que l’augmentation de P2X4 à la surface cellulaire ainsi que son absence amélioraient les résultats de la maladie. Ces résultats suggèrent des rôles complexes et spécifiques aux types cellulaires pour le récepteur P2X4, qui restent encore inexploités. Ainsi, cette étude vise à explorer les rôles distincts, neuronaux et microgliaux, du récepteur P2X4 dans la SLA en utilisant des souris triple-transgéniques conçues pour manipuler sélectivement l’expression de P2X4 dans les microglies/macrophages ou les neurones dans le modèle murin SOD1. Nos résultats montrent qu’une augmentation de P2X4 à la surface des neurones accélère la progression de la SLA, tandis que son augmentation dans les microglies/macrophages ralentit l’évolution de la maladie. Dans les microglies, P2X4 à la surface atténue la suractivation immunitaire dans la moelle épinière et réduit l’infiltration des cellules immunitaires le long des axones des MN chez les souris SOD1. Conformément à ces données, la suppression spécifique de P2X4 selon le type cellulaire a eu des effets opposés sur la progression de la SLA : l’absence de P2X4 dans les neurones s’est révélée protectrice, tandis que sa suppression dans les microglies/macrophages a aggravé les résultats de la maladie. Dans l’ensemble, nous avons découvert que P2X4 joue des rôles doubles et opposés dans les neurones et les microglies dans la physiopathologie de la SLA.
Chez les souris SOD1, une expression accrue de P2X4 à la surface a été observée précédemment dans les macrophages péritonéaux, même avant l’apparition des symptômes. En transposant cette découverte à l’humain, nous avons développé une méthode basée sur la cytométrie en flux pour mesurer le rapport surface/total de P2X4 dans les monocytes à partir d’échantillons de sang périphérique. Les patients atteints de SLA, en particulier les femmes, présentaient des niveaux significativement plus élevés de P2X4 à la surface des monocytes comparés aux patients atteints d’autres maladies neuromusculaires. Cette expression anormale de P2X4 à la surface a été détectée dans les formes sporadiques et familiales de SLA, indépendamment du fait que la maladie ait un début bulbaire ou lombaire, soulignant l’utilité étendue de P2X4 en tant que biomarqueur sanguin pour la SLA.
En conclusion, nos données révèlent les rôles doubles et opposés des récepteurs P2X4 neuronaux et microgliaux dans la progression de la SLA et mettent en évidence son potentiel en tant que cible thérapeutique et biomarqueur diagnostique pour cette maladie.
Mots-clés
SLA, P2X4, Trafic des récepteurs, Microglie, Macrophages, Réponse immunitaire
Publications
Carracedo S, Launay A, Dechelle-Marquet PA, Faivre E, Delarasse C, Blum D and Boué-Grabot E (2024) Purinergic-associated immune responses in neurodegenerative diseases (2024). Progress in Neurobiology. Vol 243, 102693.
Gilabert D, Duveau A, Carracedo S, Linck N, Langla A, Grutter T, Muramatsu R, Koch-Nolte F, Fossat P, Boué-Grabot E and Ulmann L (2023). Microglial P2X4 receptors are essential for spinal neurons hyperexcitability and tactile allodynia in male and female neuropathic mice. iScience: S2589-0042(23)02187-9.
Bertin E, Martinez A, Fayoux A, Carvalho K, Carracedo S, Fernagut P, Koch-Nolte F, Blum D, Bertrand S and Boué- Grabot E (2022). Increased surface P2X4 receptors by mutant SOD1 proteins contribute to ALS pathogenesis in SOD1-G93A mice. Cellular and Molecular Life Sciences 79(8):431.
Jury
Séverine BOILLEE DR, CNRS, Bordeaux Rapportrice
Bart EGGEN Examinateur, University Medical Center Groningen, The Netherlands
Philippe SEGUELA Raporteur Pr. McGill University, Canada
Cecile DELARASSE DR, CNRS, Paris, Examinatrice
Agnes NADJAR Président Rapporteur
Sandrine BERTRAND DR, CNRS, Bordeaux Invitée
Gwendal LEMASSON, DR, INSERM, Bordeaux, Invitée
Eric BOUE-GRABOT DR, CNRS, Bordeaux Directeur de thèse