Conséquences de l'activation immunitaire maternelle sur l'activité et la connectivité des neurones dopaminergiques de l'aire tegmentale ventrale et rôle de la microglie dans les phénotypes observés
Auteur / Autrice : | Célia Delhaye |
Direction : | Corentin Le Magueresse |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biologie intégrée |
Date : | Soutenance le 11/04/2023 |
Etablissement(s) : | Sorbonne université |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Physiologie, Physiopathologie et Thérapeutique (Paris ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut du Fer à Moulin (Paris ; 2007-....) |
Jury : | Président / Présidente : Sabine Lévi |
Examinateurs / Examinatrices : Slavica Krantic, Vivien Chevaleyre | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Agnès Nadjar, Olivier Pascual |
Mots clés
Résumé
L'activation immunitaire maternelle (« Maternal Immune Activation » ou MIA) au cours de la grossesse est un facteur de risque associé à plusieurs pathologies neurodéveloppementales sévères et fréquentes dont les troubles autistiques et la schizophrénie. La modélisation de la MIA chez le rongeur a montré les liens entre activation immunitaire maternelle et altérations du développement cérébral chez la descendance. En particulier, chez des rats dont la mère a reçu un ARN synthétique (Poly(I:C)) qui mime une attaque virale pendant la gestation, l'activité des neurones dopaminergiques (DA) de l'aire tegmentale ventrale (« Ventral Tegmental Area » ou VTA) est diminuée in vivo. Cependant les mécanismes responsables de cette modification à long terme de la décharge des neurones DA sont inconnus. Cette thèse vise à caractériser les altérations des propriétés fonctionnelles des neurones DA de la VTA consécutives à une MIA, et à étudier l'implication de la microglie dans ce processus. La MIA a été induite chez la souris C57Bl/6J par une administration de Poly(I:C) au jour embryonnaire 9 (E9), qui est analogue à la fin du premier ou au début du deuxième trimestre de gestation chez l'humain, une période de sensibilité accrue à la MIA d'après les études épidémiologiques. Nos résultats confirment la diminution globale d'activité des neurones DA de la VTA in vivo chez les descendants de mères exposées au Poly(I:C) pendant la gestation (souris MIA), et montrent que les neurones sont moins susceptibles de décharger en « bursts ». En utilisant des techniques de patch-clamp et d'immunohistochimie, nous avons observé que la MIA induit une perte des entrées synaptiques excitatrices vers les neurones DA, et diminue spécifiquement les courants portés par les récepteurs NMDA, en l'absence de modification des entrées inhibitrices. De plus, nous avons constaté que les courants médiés par les canaux HCN et l'excitabilité neuronale intrinsèque sont augmentés dans les neurones DA des souris MIA, ce qui pourrait refléter la mise en place de mécanismes homéostatiques régulant l'excitabilité en réponse à la modulation de la balance excitation/inhibition. Puisqu'au cours du développement postnatal, la microglie participe au raffinement de la connectivité synaptique, nous avons étudié les conséquences de la MIA sur les propriétés de la microglie dans la VTA. Nous n'avons pas constaté de changement significatif de densité de la microglie dans la VTA mais une augmentation significative du volume ainsi que de la complexité et de la longueur des ramifications des cellules microgliales. De plus, bien que le volume des lysosomes exprimant CD68 soit inchangé chez les souris MIA, nous avons observé que les cellules microgliales de la VTA engloutissent un volume plus important d'éléments présynaptiques identifiés par l'expression de la protéine Bassoon. Comme le système du complément intervient dans l'élagage synaptique dépendant de la microglie, nous avons mesuré l'expression de C1q, la protéine initiatrice de la cascade du complément. Nous avons observé que cette expression est fortement augmentée dans le mésencéphale des souris MIA. Enfin, l'administration au cours des deux premières semaines de vie postnatale de minocycline, une tétracycline qui passe la barrière hémato-encéphalique et module la réactivité microgliale, a permis de normaliser la décharge des cellules DA in vivo, ainsi que les entrées synaptiques excitatrices des neurones DA de la VTA ex vivo. L'ensemble de ces résultats suggèrent que la MIA altère durablement l'activité et la connectivité des neurones DA de la VTA en affectant les mécanismes de raffinement synaptique dépendant du complément et de la microglie au cours du développement post-natal.