Thèse soutenue

Étude des mécanismes moléculaires associés aux effets de l'ODN sur des cellules astrogliales et microgliales soumises à un stress oxydant : impact sur le métabolisme lipidique et la mort cellulaire

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Auteur / Autrice : Amira Namsi
Direction : Gérard LizardOlfa MasmoudiOlfa Masmoudi
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
Date : Soutenance le 11/12/2019
Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté en cotutelle avec laboratoire de neurophysiologie fonctionnelle et pathologies UR11ES/09
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Bio-PeroxIL. Biochimie du peroxysome- inflammation et métabolisme lipidique [Dijon] / BIO-PEROXIL
Jury : Président / Présidente : Sadok Boukchina
Examinateurs / Examinatrices : Gérard Lizard, Sellama Bahri, Isabelle Delton, David Vaudry
Rapporteurs / Rapporteuses : Naim Khan, Sellama Bahri, Isabelle Delton

Résumé

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Les maladies neurodégénératives sont caractérisées par un stress oxydatif associé à des dommages mitochondriaux aboutissant à la mort des cellules neuronales. Pour atténuer ces dommages et favoriser la cytoprotection neuronale ainsi que la neurogenèse, des facteurs neurotrophiques naturels de type endogènes (Neuropeptide : octadécaneuropeptide (ODN)) ou exogènes (Polyphénols : resvératrol (RSV) et apigénine (API)) pourraient être utilisés comme agents thérapeutiques permettant de favoriser la différenciation neuronale des cellules souches immatures et pluripotentes. L’ODN est un peptide produit par les astrocytes et connu comme agent neuroprotecteur puissant d’où l’intérêt d’étudier ses effets sur la mobilisation du calcium, sa capacité à protéger les cellules neuronales contre la mort par apoptose générée par le peroxyde d’hydrogène (H2O2) et d’évaluer son pouvoir à stimuler la neurogenèse en favorisant la différenciation neuronale. Les effets des polyphénols (RSV, API), composés majeurs du régime méditerranéen, sur la neurogenèse ont été également évalués.Les propriétés cytoprotectrices et/ou différenciatrices de l’ODN (10-16 -10-8 M) et des polyphénols (RSV : 6.25 -50 µM ; API : 6.25 -50 µM) ont été essentiellement étudiées sur des cellules de neuroblastomes murins N2a mais aussi sur d’autres lignées nerveuses murines (BV-2, C6) et humaines (SK-N-BE ; CCF-STTG1). La cytoprotection a été mesurée par différents tests de viabilité (FDA, MTT, DiOC6(3), iodure de propidium). La différenciation a été évaluée morphologiquement par la présence de neurites (axones et dendrites) visualisés grâce à différentes techniques de microscopie. L’acide rétinoïque (AR : 6.25 -50 µM) a été utilisé comme contrôle positif d’induction de différenciation. Les voies de signalisation impliquées dans la différenciation neuronale ont été caractérisées. Nous avons aussi étudié l’effet de l’ODN (10-14 M, 48 h) sur la morphologie, la topographie et l’activité des mitochondries et des peroxysomes au cours de la différenciation. Ces deux organites sont impliqués dans le métabolisme des lipides (acides gras, cholestérol).Les résultats obtenus montrent que l’ODN est capable de promouvoir la survie des cellules N2a cultivées en condition de stress oxydatif aigue induit par le H2O2. De plus, l’ODN ainsi que les polyphénols RSV et l’API, qui sont dépourvus d’effet cytotoxique intrinsèque stimulent la croissance des neurites indiquant qu’ils exercent des effets neurotrophiques pro-différenciateurs. Cet effet de l’ODN met en jeu l’activation de son récepteur métabotropique associé aux voies de transduction intracellulaire PKA, PKC ainsi que MAPK / ERKs. De plus, l’ODN stimule la biogenèse des mitochondries et des peroxysomes, organites essentiels dans l’activité axonale (transport axonal et renouvellement). L’étude des voies de signalisation démontre que les effets trophiques du RSV et API mettent en jeu l’activation des voies de transduction de la PKC, PKA ainsi que celle des MAPK / ERKs.Sur la base de ces résultats, la libération d’ODN pourrait être un mécanisme endogène de protection en réponse aux attaques oxydatives et au processus de neurodégénérescence, empêchant la mort cellulaire et favorisant la différenciation des cellules neuronales. Nos travaux mettent aussi en évidence pour la première fois que les polyphénols en plus de leur action antioxydante stimulent la formation, la maturation et l’élongation des neurites des cellules N2a non différenciées. L’ensemble de ces travaux indique que le neuropeptide ODN et les polyphénols RSV et API sont de puissants agents neurotrophiques. Ces molécules présentent donc un intérêt pharmacologique en vue de leur utilisation et/ou de leurs analogues synthétiques pour traiter des maladies neurodégénératives en favorisant la neuroprotection, la neuro-réparation et la neurogenèse.