Tolérance et hyperalgésie induites par la morphine : caractérisation de l’interaction physiopathologique entre MOR et FLT3

Morphine-induced tolerance and hyperalgesia : caracterization of MOR and FLT3 physiopathological interaction

• Auteur / Autrice : Antoine Jouvenel
• Direction : Cyril Rivat, Jean Valmier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 03/07/2020
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Pascal Fossat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cyril Rivat, Jean Valmier, Pascal Fossat, Annabelle Réaux-Le Goazigo, Claire Gavériaux-Ruff, Lauriane Ulmann
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Annabelle Réaux-Le Goazigo, Claire Gavériaux-Ruff

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hyperalgie

Douleur de désafférentation

Opioïdes

Mots clés libres

Opioïdes

Flt3

Douleurs neuropathiques

Récepteur mu

Hyperalgésie

Tolérance

Opioids

Flt3

Neuropathic pain

Mu opioid receptor

Hyperalgesia

Tolerance

Résumé

Bien que les opioïdes représentent la classe d’analgésique la plus efficace, les traitements de la douleur par les opioïdes présentent différents effets indésirables limitant leur efficacité. Le récepteur opioïde  (MOR) exprimé par les neurones des ganglions dorso-rachidiens (DRG) est impliqué dans une partie de l’analgésie induite par la morphine ainsi que dans la tolérance (MIT) et l’hyperalgésie (MIH) induites par la morphine. Toutefois, les mécanismes moléculaires impliqués dans la MIT et la MIH sont sans cesse redéfinis. Les facteurs moléculaires essentiels impliqués dans la transduction du signal du MOR sont encore méconnus, empêchant le développement de thérapies permettant d’améliorer l’efficacité analgésique des opioïdes en évitant leurs effets secondaires. Récemment, notre équipe a démontré le rôle de FLT3 dans le développement et la maintenance des douleurs neuropathiques (NP) après lésion nerveuse. Au vu des mécanismes moléculaires communs entre NP et MIH, nous supposons que FLT3 exprimé par les neurones du DRG module l’analgésie morphinique en interagissant avec MOR. Nous avons découvert que MOR et FLT3 sont colocalisés au niveau du DRG et l’activation de FLT3 induit une MIT et une MIH au travers d’une interaction physique avec le MOR. Des approches in vitro ont révélé l’implication de voies signalétiques FLT3-dépendantes dans la régulation de l’effet inhibiteur de la morphine sur des cellules HEK293T co-exprimant MOR et FLT3. La délétion de FLT3 empêche l’apparition de MIT, de MIH et de potentiation à long terme au niveau spinal chez les murins sans altérer l’effet antinociceptif de la morphine. Le blocage extracellulaire de FLT3 par le BDT001 a permis de mettre en évidence une potentiation de l’effet analgésique morphinique tandis que le test du CPP a révélé un blocage des effets récompensants de la morphine. Sur un modèle de douleur chronique inflammatoire (CFA), le BDT001 peut prévenir la MIT et la MIH induits par le traitement chronique morphinique et est en mesure d’améliorer l’efficacité analgésique morphinique. Ensemble, ces résultats suggèrent une fonction essentielle de l’activité de FLT3 dans la modulation de l’activation du MOR et de ses fonctions.

Despite opioids are the most effective class of analgesics, opioid pain medications have detrimental side effects limiting their analgesic efficacy. Morphine Opioid Receptors (MOR) expressed in Dorsal Root Ganglion (DRG) sensory neurons drive part of morphine analgesia and are involved in morphine-induced tolerance (MIT) and hyperalgesia (MIH). Although knowledge of the neural mechanisms underlying MIT and MIH has gradually advanced, the essential molecular factors involved in opioid receptor signal transduction are still unknown, which has prevented the development of efficient therapies to maximize and sustain opioid analgesic efficacy. Our team has previously shown that the Fms-Like Tyrosine kinase 3 receptor (FLT3) in DRG sensory neurons is critical for the development and the maintenance of neuronal hyperexcitability after nerve injury-induced Neuropathic Pain (NP). Since NP shares common mechanisms with MIH, we hypothesize that peripheral neuronal FLT3 modulates morphine analgesia by interacting with peripheral MOR. We found that MOR and FLT3 are colocalized and FLT3 activation induces MIT and MIH through a physical interaction with MOR in DRG neurons. Therefore, in vitro approaches revealed an involvement of FLT3-dependent signaling pathways in the regulation of morphine analgesia in HEK293T cells co-expressing MOR and FLT3. Deletion of FLT3 reduced MIT, MIH and long-term potentiation without altering morphine antinociception. In fact, extracellular blockade of FLT3 with BDT001 potentiated morphine analgesia while CPP paradigm revealed a blockade of morphine reward effects. On a pain model of chronic inflammatory pain (CFA), BDT001 prevented MIT and MIH development with chronic morphine administration and improved morphine efficacy during treatment. Altogether, these data suggest a trigger function of FLT3 activity on MOR peripheral activation and functions.