Étude anatomique, moléculaire et génétique de migration des neurones à GnRH chez la souris et l'homme
Auteur / Autrice : | Samuel Andrew Malone |
Direction : | Paolo Giacobini |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Neurosciences |
Date : | Soutenance le 20/10/2017 |
Etablissement(s) : | Lille 2 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre de Recherche Jean-Pierre AUBERT Neurosciences et Cancer (Lille) - Centre de Recherche Jean-Pierre AUBERT Neurosciences et Cancer |
Mots clés
Résumé
Chez les mammifères, le contrôle de la reproduction est médié par un réseau hypothalamique qui intègre divers stimuli pour réguler la sécrétion de la Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH). Ces neurones à GnRH naissent dans la placode olfactive et migrent vers le cerveau le long des axones vomeronasaux et terminaux au cours du développement embryonnaire. Bien que ce processus a bien été étudié chez les rongeurs, sa caractérisation complète chez l'homme reste inachevée. Il est largement admis que des perturbations dans le développement ou dans la sécrétion de GnRH sont associées chez l’homme à un hypogonadisme hypogonadotrope congénital (CHH), qui est un trouble caractérisé par un retard ou une absence de la puberté conduisant à l'infertilité.Les systèmes GnRH et olfactif ont des liens complexes au cours du développement, le syndrome de Kallmann (KS) représente un trouble qui associe l'hypogonadisme dû à une déficience en GnRH et l'anosmie. Le CHH et le KS sont des troubles oligogéniques, les mutations génétiques sous-jacentes n’expliquent que 50% des cas cliniques.Dans cette étude, nous avons entrepris une caractérisation complète du processus migratoire des neurones à GnRH au cours du premier trimestre de gestation sur une grande série d'embryons et de fœtus humains, ce qui nous a permis d’élaborer le premier atlas chronologique et quantitatif de la distribution de GnRH. En effet, l'utilisation d’une nouvelle approche de transparisation des tissus embryologiques humains par de solvants organiques, a permis d’établir pour la première fois, une véritable représentation des neurones dans leur contexte natal in vivo.De plus, les résultats de cette étude ont non seulement révélé que le nombre de neurones GnRH chez l'homme était significativement plus élevé que prévu, mais aussi que ces derniers migrent vers plusieurs régions du cerveau extra-hypothalamique, en plus de l'hypothalamus. Leur présence dans ces régions soulève l'hypothèse qu’ils pourraient exercer des rôles non reproductifs, créant de nouvelles pistes pour la recherche sur les fonctions du système GnRH dans les processus cognitifs, comportementaux et physiologiques.Le second objectif de ce travail a visé à caractériser un nouveau gène candidat impliqué dans le développement du système GnRH: L'hormone Anti-Müllerienne (AMH), connue pour son rôle dans la différenciation de la gonade bipotentielle chez les mâles. Néanmoins, une récente étude menée par notre équipe a mis en évidence son rôle extragonadique sur les neurones à GnRH en période post-natale.Le séquençage complet d'une large cohorte de patients européens a révélé plusieurs nouvelles mutations faux-sens dans le gène de l’AMH chez les patients atteints de CHH et KS, non retrouvés dans la cohorte des témoins. L’évaluation de la pertinence fonctionnelle de ces mutations a ensuite été effectuée par diverses analyses biochimiques in vitro de la bioactivité des mutations, ainsi que par la caractérisation d'une lignée de souris transgénique. Ce qui a entraîné une diminution de la sécrétion de l'AMH et une diminution de la bioactivité de la protéine sécrétée dans les études in vitro; Conduisant à une éventuelle réduction de la capacité migratoire. Cela suggère fortement que ces mutations pourraient avoir un effet pathogène.En outre,nous montrons que le récepteur AMHR2 est exprimé le long des fibres olfactives et par les neurones à GnRH pendant le processus migratoire GnRH. L'analyse pathohistologique des souris Amhr2 -/- a révélé une altération de la migration embryonnaire des neurones à GnRH vers le cerveau antérieur basal, entraînant une réduction significative du nombre total de neurones GnRH dans les cerveaux adultes de ces animaux, conduisant à une fertilité réduite. L’ensemble de ces travaux indiquent que l'insuffisance de signalisation AMH contribuerait à la pathogenèse des troubles de CHH chez l’homme, et met en évidence un nouveau rôle de l'AMH dans développement et la fonction des neurones GnRH.