Caractérisation des Transporteurs Vésiculaires du Glutamate dans le Système Nerveux Central
Résumé
Le glutamate est le principal neurotransmetteur ex
citateur dans le système nerveux central. Les
transporteurs vésiculaires du glutamate (VGLUT
s) permettent l’accumulation du glutamate dans
les vésicules synaptiques et sont les seul
s marqueurs spécifiques des terminaisons
glutamatergiques dont nous disposons à l’heure ac
tuelle. Trois transporteurs vésiculaires du
glutamate ont été identifiés : VGLUT1-3. Les VGLUT
s sont très conservés aux niveaux structural
et fonctionnel, mais ils sont répartis anatomique
ment de façon quasi complémentaire. VGLUT1 et
VGLUT2 sont exprimés par les neurones glutamat
ergiques classiques aux niveaux corticaux et
sous-corticaux (respectivement). VGLUT3, quant à lui,
est présent au niveau de neurones utilisant
d’autres neurotransmetteurs que le glutamate : les
interneurones cholinergiques du striatum et de
l’accumbens, certaines sous-populations d’inte
rneurones GABAergiques de l’hippocampe et du
cortex et l’ensemble des neurones sérotoninergiques. VGLUT1-3 définissent donc trois sous-
systèmes glutamatergiques distincts. La question ce
ntrale que je me suis posée au cours de cette
thèse a été : quelles sont les implicati
ons fonctionnelles de chacun des VGLUTs ?
Dans un premier temps, nous avons cherché à co
mprendre le rôle de VGLUT3 dans les neurones
cholinergiques et sérotoninergiques. Pour aborde
r cette question, nous avons utilisé un modèle de
souris génétiquement modifiées où le gène codant pour VGLUT3 a été invalidé par
recombinaison homologue (souris
vglut3
-/-
). Ma contribution à ce travail a été de déterminer si
l’absence de ce gène entraîna
it (ou pas) des modifications d’expression d’enzymes intervenant
dans la synthèse de neurotransmetteurs, des récept
eurs et transporteurs des différents systèmes de
neurotransmission. Pour mener à bien cette tâche
j’ai appris à maîtriser les techniques d’élevage,
de génotypage et d’anatomie semi-quantitatives des ARNm, des protéines et des sites de liaisons.
L’ensemble de ce travail a permis de mettre en
évidence la relative
absence de processus
d’adaptation neuronale suite à la délétion de VGLUT3. Ces données ont joué un rôle clef pour
l’interprétation du phénotypage des souris
vglut3
-/-
.
Dans un deuxième temps, j’ai voulu déterminer
si différentes pathologies humaines neurologiques
ou psychiatriques s’accompagnaient de modificatio
ns de la transmission glutamatergique et par
voie de conséquences de
modulations de l’expression des VGLUTs. Dans ce but, j’ai utilisé d’une
part des antisérums spécifiques des isoformes
humaines de VGLUT1 et de VGLUT2 et d’autre
part des échantillons de tissus post mortem humains
de sujets contrôles ou de patients atteints par
la maladie d’Alzheimer ou l’autisme. Ce pr
ojet m’a permis de mettre en évidence des
modifications assez profondes et insoupçonnées de
systèmes glutamatergiques dans la maladie
d’Alzheimer. Enfin, j’ai récemment développé un antisérum qui permettra de quantifier VGLUT3
dans des échantillons cérébraux humains.
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