Modalités de recrutement des cellules microgliales dans le système nerveux central lésé chez la sangsue Hirudo medicinalis

The recruitment properties of the microglial cells in injured central nervous system of the leech Hirudo medicinalis

• Auteur / Autrice : Annelise Bocquet-Garçon
• Direction : Pierre-Éric Sautière, Christophe Lefebvre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 14/12/2012
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Protéomique, Réponse Inflammatoire, Spectrométrie de Masse (PRISM)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réponse immunitaire

Complexes récepteur-ligand

Chimiotaxie

Microglie

Système nerveux -- Régénération (biologie)

Système nerveux

Sangsue médicinale

Système nerveux central

Mots clés libres

Cellules microgliales

Résumé

Chez la sangsue médicinale, la réparation du système nerveux central (SNC) est conditionnée par le recrutement des cellules microgliales au niveau du site lésé. Deux facteurs chimioattractants, HmIL-16 et HmC1q, homologues à l’IL-16 et au C1q humains, ont été identifiés dans le SNC de la sangsue. Chez l’Homme, l’IL-16 est connue pour exercer une activité chimioattractante sur les cellules CD4+. Or, nos premiers tests in vitro ont montré (i) que la cytokine humaine recrute les cellules microgliales de sangsue et (ii) que HmIL-16 recrute les cellules CD4+ humaines. L’ensemble de ces données suggère la conservation d’une interaction fonctionnelle IL-16/CD4 chez la sangsue. Afin de confirmer cette hypothèse, une stratégie de purification du récepteur de HmIL-16 a été entreprise, suivie d'une caractérisation par spectrométrie de masse. Le C1q humain recrute les cellules immunitaires en se liant à deux récepteurs, le gC1qR et le cC1qR. Chez la sangsue, deux protéines, HmC1qBP et HmcC1qR, homologues aux récepteurs humains, ont été caractérisées dans le SNC. Afin de démontrer l’implication de ces récepteurs dans le recrutement microglial, des expériences d’immunohistochimie et de chimiotactisme ont été réalisées. Enfin, une stratégie de purification par affinité a permis de montrer l'interaction du C1q avec HmC1qBP et HmcC1qR. Le travail de thèse consiste à étudier les interactions moléculaires impliquées dans les processus de recrutement des cellules microgliales, intervenant à la suite d’une lésion du système nerveux de la sangsue. Les données acquises permettent de saisir les premiers mécanismes de la réponse microgliale, essentielle dans la réparation du SNC chez la sangsue.

The leech has the capacity to regenerate its central nervous system (CNS) following injury. After damage, the microglial cells migrate and accumulate at the lesion site, and this phenomenon is essential for the CNS repair. Moreover, two chemoattractant factors, HmIL-16 and HmC1q, which are mammalian IL-16 and C1q homologous, were identified in the leech CNS. In vertebrates, the IL-16 active form can recruit the immune CD4+ cells. Interestingly, our first chemotaxis assays showed that (i) human IL-16 recruits leech microglial cells (ii) HmIL-16 can exert a chemotactic activity on human CD4+ T cells. Taken together, the in vitro assays suggest the conservation of functional IL-16/CD4 interaction in leech. To confirm this hypothesis, the affinity purification using HmIL-16 demonstrated the interaction with a CD4-related protein in leech CNS. The human C1q recruits the immune cells via an interaction with two receptors named gC1qR (or C1qBP) and cC1qR. In the leech CNS, two proteins, HmC1qBP and HmcC1qR, present a high degree of homology with these human C1q receptors. In order to demonstrate the HmC1qBP and HmcC1qR implications in the leech microglial cells HmC1q-mediated recruitment, some in vitro chemotaxis assays were performed. These analyses were completed with immunohistochemistry experiments performed on crushed nerve cords. Finally, using the human C1q, HmC1qBP and HmcC1qR were purified by affinity. The presented work specifies the molecular processes which are involved in the microglial recruitment following lesions in the leech CNS. The data could help to understand the early phase of this response leading to a complete and functional CNS repair in the leech.