Plasticité post-lésionnelle du réseau nerveux respiratoire : analyse fonctionnelle et moléculaire

Post-lesional plasticity of the respiratory nervous system : functional and molecular analysis

• Auteur / Autrice : Stéphane Vinit
• Direction : Anne Kastner, Patrick Gauthier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurophysiologie et neurosciences
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moelle épinière

Lésions et blessures

Diaphragme (anatomie)

Plasticité neuronale

Nerfs spinaux

Résumé

Ce travail doctoral a permis d'étudier les phénomènes de plasticité anatomo-fonctionnelle et moléculaire survenant après lésion unilatérale cervicale de la moelle épinière. Une section latérale cervicale est suffisante pour abolir l'activité de l'hémidiaphragme ipsilatéral. Néanmoins, après un délai post-lésionnel court (7 jours), une activité phrénique ipsilatérale peut être détectée. Celle-ci dépend de voies descendantes contralatérales croisées, situées latéralement, et de voies afférentes ipsilatérales. A 3 mois post-lésionnels, cette activité est renforcée par des « nouvelles » voies descendantes spinales médianes. Au niveau moléculaire, les neurones respiratoires axotomisés (et d'autres neurones bulbaires non axotomisés) expriment c-Jun en réponse à une hémisection spinale cervicale, ce qui traduit un potentiel de plasticité intrinsèque. Dans la zone lésionnelle, les taux de certains effecteurs de plasticité (GAP-43, BDNF) sont cependant diminués. Ces résultats dans leur ensemble montrent que le réseau respiratoire développe, après lésion spinale, des processus de neuroplasticité qui pourront être exploités dans le cadre de stratégies à «vocation réparatrice ».

This doctoral work focuses on anatomo-functional and/or molecular plasticity processes after unilateral high spinal cord injury leading to respiratory deficit. A spinal cord injury restricted to the lateral area was sufficient to abolish hemidiaphragm activity. However, after short post-lesional time-lapse (7 days), an ipsilateral phrenic activity was detected that depends on crossed spinal pathways located laterally in the contralateral spinal cord and on ipsilateral afferents. After 3 months post-injury, this phrenic activity was reinforced by new active median bulbospinal pathways. At the molecular level, the respiratory axotomized neurons (and some non-axotomized neurons) express c-Jun after a spinal cord injury, revealing an intrinsic plasticity potential. Around the spinal injury, the levels of plasticity associated proteins (GAP-43 and BDNF) decreased. These results demonstrate that the respiratory system is endowed with an important plasticity potential after spinal cord injury with interesting potentialities for testing repair strategies.