Etude de l'interaction entre le récepteur FLT3 et le système opioïdergique endogène.dans les mécanismes de la douleur chronique

Deciphering FLT3 signaling mechanisms regulating both pain chronification and endogenous opioid system.

• Auteur / Autrice : Maxime Thouaye
• Direction : Cyril Rivat, Jean Valmier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 18/02/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Florence Perrin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Delmas
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sylvain Hugel, Pascal Fossat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tyrosine kinases

Opioïdes

Douleur chronique

Mots clés libres

Douleur chronique

Système opioïdergique

Flt3

Endogenous opioid system

FLT3 receptor

Chronic pain

Résumé

La douleur chronique est définie comme étant une douleur persistant plus de 3 mois. Cette pathologie touche environ 20% de la population mondiale, et les traitements actuels se révèlent peu efficaces sur le long terme, ou accompagnés de nombreux effets secondaires néfastes. De plus, plusieurs comorbidités sont associées à la douleur chronique, parmi lesquels on peut citer le développement d’une anxiodépression ou d’une vulnérabilité à l’addiction. Une meilleure compréhension des mécanismes responsables de la chronification douloureuse ou de la récupération à la douleur, est ainsi nécessaire pour développer de stratégies thérapeutiques plus efficaces. Un des systèmes déjà connu pour son implication importante dans la récupération à la douleur, mais également dans la composante émotionnelle liée à la douleur, est le système opioïdergique à la douleur.Cependant, l’implication précise de chacun des acteurs composant ce système dans les mécanismes de récupération, et leur dérégulation respective dans les différents types de douleurs chroniques, reste largement débattu à l’heure actuelle.Par ailleurs, nous avons identifié dans de précédentes études l’implication d’un acteur important dans ces mécanismes de douleurs chroniques, le récepteur FLT3. Son inhibition permet une récupération plus rapide dans des modèles animaux de douleur chronique neuropathique et postopératoire, mais pas inflammatoire. Cela suggère une interaction spécifique de FLT3 avec les acteurs impliqués dans la récupération à la douleur chronique neuropathique et postopératoire.Dans cette étude, nous avons donc étudié par différentes approches pharmacologiques l’implication des différents récepteurs composant le système opioïde endogène dans la récupération à la douleur chronique, chez des animaux exprimant ou non FLT3. Nous avons ainsi observé que l’inhibition du récepteur opioïdergique mu (MOR) au niveau spinal spécifiquement, provoque la réapparition d’une hypersensibilité mécanique pendant la phase de récupération à la douleur inflammatoire, mais pas neuropathique ou postopératoire. A l’inverse, l’inhibition du récepteur opioïdergique delta (DOR) provoque une hypersensibilité mécanique spécifiquement dans des modèles de douleur neuropathique et postopératoire. Par ailleurs, la récupération plus rapide observée chez les animaux n’exprimant pas FLT3 suite à une lésion nerveuse ou des incisions chirurgicales est totalement prévenue par l’ajout d’un antagoniste DOR. A l’inverse, les effets bénéfiques classiques d’un agoniste DOR sur l’hypersensibilité mécanique qui sont perdus dans différents modèles de douleur chroniques, sont entièrement restaurés par l’inhibition de FLT3. De façon intéressante, nous n’avons pas pu observer de changements d’expression en ARN du système opioïdergique endogène en fonction de l’expression de FLT3. Nous avons ainsi développé différents outils spécifiques et lignées transgéniques afin de pouvoir étudier la localisation et l’expression de DOR et FLT3 dans le système nerveux dans différentes conditions, et de pouvoir inhiber l’expression de DOR dans certaines sous-populations neuronales spécifiques.En conclusion, nos résultats montrent que si MOR semble être impliqué dans la récupération à la douleur inflammatoire, DOR est responsable de la récupération à la douleur chronique neuropathique et postopératoire. Une interaction entre DOR et FLT3 semble être responsable d’une inhibition de l’activité du DOR, responsable d’une hypersensibilité mécanique persistante après une lésion nerveuse ou une incision chirurgicale. Grace aux développements de ces nouveaux outils, nous pourrons caractériser de façon précise les mécanismes entrant en jeu dans cette interaction. Néanmoins, nos résultats suggèrent d’ores et déjà que le blocage de FLT3 semble être une stratégie intéressante dans le traitement des douleurs neuropathiques et postopératoires, en restaurant l’activité endogène du récepteur DOR.

Chronic pain is defined as any kind of pain that lasts more than 3 months. About 20% of the global population is affected by chronic pain, with little to none effective treatment available, or with various side effects. Moreover, it has strong comorbidities with emotional disorders such as anxiodepression or vulnerability to addiction. Better understanding of the mechanisms involved in pain sensitization and recovery is then needed to find out more efficient treatments. One particular system that is known to have a strong involvement in the recovery of pain as well as in its emotional component, is the Endogenous Opioid System. But the precise implication of each actor of this system in pain recovery, and their respective deregulation during each type of chronic pain remain debated.Besides, in previous studies we have identified a key protein involved in chronic pain, the FLT3 receptor. The inhibition of this receptor in the peripheral nervous system allows a faster recovery in rodent models of neuropathic and postsurgical, but not of inflammatory pain, suggesting an interaction of FLT3 with the actors specifically responsible for the recovery from neuropathic and postsurgical pain.In this study, using pharmacological approaches, we have explored the endogenous opioid system actors responsible for the recovery in mice expressing FLT3 or not, in various pain models. We found that the inhibition of the mu opioid receptor (MOR) in the spinal cord specifically reinstates a mechanical pain hypersensitivity in the chronic inflammatory pain model during the recovery, but not in the neuropathic or postsurgical pain model. In contrast, the inhibition of the delta opioid receptor (DOR) in the spinal cord induces pain hypersensitivity only in the neuropathic and postsurgical pain models. Importantly, the faster recovery observed in Flt3 knock-out animals in comparison with wild type animals after nerve injury or surgery is completely blocked by the administration of a DOR antagonist. Conversely, the known beneficial effects of a DOR agonist on mechanical hypersensitivity that were lost during chronic pain, were restored with the blocking of FLT3. Interestingly, we weren’t able to observe any regulation of the opioid system by FLT3 at the RNA level. Therefore, we developed different specific tools and transgenic line to both be able to visualize the expression of FLT3 and DOR in the nervous system, and to inhibit DOR expression in specific neuronal subpopulations.To resume, our results show that while MOR seems to be implicated in inflammatory pain recovery, DOR is responsible for the recovery of neuropathic and postsurgical mechanical pain. An interaction between the DOR and FLT3 receptors seems to downregulate the activity of DOR responsible for sustained pain hypersensitivity after nerve injury or surgery. Thanks to the development of new specific tools, we will be able to better characterize this interaction in the future. In all cases, the blocking of FTL3 could be a promising strategy to treat neuropathic and postsurgical pain by restoring endogenous activity of DOR.