Modulation de l'autophagie neuronale par la sérine protéase tPA en conditions ischémiques

Neuronal autophagy modulation by the serine protease tPA under ischemic conditions

• Auteur / Autrice : Audrey Thiebaut
• Direction : Benoit Roussel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 17/12/2019
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physiopathologie et imagerie des troubles neurologiques (Caen ; 2017-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Carine Ali
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoit Roussel, Franck Oury, Julien Puyal, Géraldine Liot, Soumeya Bekri, Denis Vivien, David C. Rubinsztein
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Franck Oury, Julien Puyal

Mots clés

Mots clés contrôlés

Complexe mTORC1

Activateur tissulaire du plasminogène

Autophagie

Ischémie cérébrale

Mots clés libres

AVC ischémique

Ischemic stroke

Cerebral ischemia

Tissue plasminogen activator

IGF1R protein, human

MTOR

Résumé

L'ischémie cérébrale est une pathologie complexe impliquant une cascade de mécanismes cellulaires qui conduisent, entre autres, à une augmentation de l’autophagie dans les neurones. Bien que l’activation de l’autophagie dans l’AVC ischémique soit aujourd’hui un fait avéré, le rôle de l'activateur tissulaire du plasminogène (tPA ; médicament utilisé dans la phase aigüe de l’AVC ischémique et neuromodulateur du système nerveux central) n’a jamais été décrit. Le tPA est une sérine protéase initialement découverte dans le compartiment vasculaire jouant un rôle important dans la fibrinolyse. Mais le tPA est aussi exprimé dans le parenchyme cérébral où il intervient dans le système glutamatergique, la plasticité synaptique et la survie neuronale. Afin de mieux comprendre les effets moléculaires du tPA dans l’autophagie, nous avons utilisé un modèle in vitro d'ischémie cérébrale consistant à sevrer en oxygène et en glucose (OGD) puis à réoxygéner des neurones corticaux primaires murins avec ou sans tPA. Nous avons confirmé, dans un premier temps, que l’OGD induit une autophagie délétère via une diminution de l’axe PI3K/Akt/mTORC1. Nous avons ensuite étudié l’effet du tPA sur l’autophagie induite par l’OGD. Nos résultats démontrent que le tPA protège les neurones de la mort induite par l’OGD en réduisant l’autophagie via l’activation du récepteur du facteur de croissance à l'insuline (IGF-1R, un récepteur tyrosine kinase) et de la voie PI3K/Akt/mTOR. Ce travail de thèse a donc permis de décrire le rôle neuroprotecteur et anti-autophagique du tPA, et d’identifier un nouveau récepteur cible du tPA : IGF-1R.

Cerebral ischemia is a complex pathology involving a cascade of cellular mechanisms leading, among other things, to an increase of neuronal autophagy. The activation of autophagy in ischemic stroke conditions is now well accepted, but the role of tissue-type plasminogen activator (tPA, a drug used in the acute phase of ischemic stroke, and a neuromodulator) on this pathway has never been studied. tPA is a serine protease originally discovered in the vascular compartment, that plays an important role in fibrinolysis. Interestingly, tPA is also expressed in the cerebral parenchyma where it is involved in the glutamatergic neurotransmission, synaptic plasticity and neuronal survival. To better understand molecular effects of tPA on autophagy, we used an in vitro model of cerebral ischemia consisting in an oxygen and glucose deprivation (OGD) followed by reoxygenation, on murine primary cortical neurons with or without tPA. First we reported that OGD enhances deleterious autophagy through the decrease of PI3K/Akt/mTOR pathways. Then, we investigated the effect of tPA on OGD-induced autophagy. Our results demonstrate that tPA protects neurons from OGD-induced death by reducing autophagy through Insulin Growth Factor Receptor (IGF-1R, a tyrosine kinase receptor) and an increase of PI3K/Akt/mTOR pathways. This thesis has made it possible to describe the neuroprotective and anti-autophagic effect of tPA, and to identify a new target receptor for tPA: IGF-1R.