Lieu: Neurocentre Magendie
Soutenance en anglais
Pierre-Louis Raux
Equipe: Physiopathologie et approches thérapeutiques des maladies liées au stress
Thèse dirigée par Monique Vallée
Titre
Développement et caractérisation du modèle transgénique murin CB1-E134G pour l’étude du rôle de la pregnénolone endogène dans la modulation du système endocannabinoïde
Résumé
Le système endocannabinoïde (SEC) est un système biologique complexe qui a suscité un intérêt scientifique considérable ces 50 dernières années. La grande majorité de nos connaissances sur le SCE est associée au récepteur aux cannabinoïdes de type 1 (CB1), récepteur à 7 domaines transmembranaires couplé aux protéines G. Le CB1 constitue le récepteur métabotropique le plus abondant dans le cerveau des mammifères et est impliqué dans la régulation de nombreux processus physiologiques. Ainsi, la dérégulation de son activité est associée à l’apparition de nombreuses pathologies. En outre, la récente découverte de mécanismes de régulation endogènes mis en place par l’organisme pour maintenir la charge homéostatique associée au récepteur, constitue un intérêt thérapeutique majeur. Cette étude s’intéresse tout particulièrement à la pregnénolone (PREG), un stéroïde identifié comme modulateur allostérique négatif endogène du CB1. Il a été montré que la suractivation du CB1 par son agoniste exogène et composant psychoactif principal du Cannabis, le Δ9-tétrahydrocannabinol (THC), entraine une augmentation des niveaux centraux de PREG. La PREG se lie ensuite au CB1 au niveau de la région TMH1/TMH8/Hx8 et bloque sélectivement les voies de signalisation médiées par le récepteur. Ainsi, la PREG est impliquée dans une boucle de rétroaction négative protégeant le cerveau des effets toxiques du THC. Néanmoins, nos connaissances actuelles sur l’interaction entre la PREG et le CB1 demeurent partielles. En effet les outils pharmacologiques actuels sont largement insuffisants pour identifier de nouveaux rôles de la PREG endogène dans la modulation des fonctions médiées par CB1. Afin de mieux appréhender ce sujet, nous rapportons ici le développement et la caractérisation d’une nouvelle lignée de souris transgéniques porteuses d’une mutation ponctuelle « faux sens» dans le gène codant pour CB1 (Cnr1). Cette mutation entraîne la substitution E134G visant à perturber le site de liaison allostérique de la PREG sur le récepteur. Les objectifs généraux de ce travail de thèse ont ainsi pour but de décrire les phénotypes des souris CB1- E134G mâles et femelles à un niveau basal, dans des conditions expérimentales connues pour induire une activation endogène du CB1, et en réponse à l’administration de cannabinoïdes exogènes. Nos résultats n’indiquent pas d’altération majeure dans les phénotypes comportementaux des souris mutantes CB1-E134G par rapport aux souris témoins « Wild-type » (WT), au niveau basal et après une activation endogène du récepteur, suggérant que la PREG endogène ne régule pas cette activité CB1. Cependant, nous observons une baisse considérable de l’expression de la protéine CB1 dans le cerveau des souris CB1-E134G naïves, suggérant l’existence d’un mécanisme compensatoire pour prévenir la surcharge d’activation du récepteur suite à l’absence de liaison de la PREG. Par ailleurs, nous notons une efficacité accrue des cannabinoïdes exogènes chez les souris CB1-E134G par rapport aux souris WT, au niveau comportemental, somatique et neurochimique. De façon surprenante, la PREG semble réguler préférentiellement l’activité du CB1 associé à la mitochondrie par rapport au CB1 associé à la membrane plasmique, impliqués respectivement dans les effets locomoteurs et antinociceptifs des cannabinoïdes. Ainsi, ces données confirment que la PREG représente un mécanisme de défense contre la suractivation de CB1 et suggèrent que cette boucle de rétroaction négative implique préférentiellement les récepteurs associés à la mitochondrie. Ainsi, la PREG agirait pour protéger des effets secondaires moteurs des cannabinoïdes tout en conservant les effets à potentiel thérapeutique, comme l’analgésie. En conclusion, l’utilisation de ce nouveau modèle transgénique pourrait ouvrir de nouvelles voies pour étudier les mécanismes d’action de la PREG en tant que modulateur allostérique négatif du CB1 et ainsi offrir de nouvelles perspectives thérapeutiques.
Mot clés:
Neuroendocrinologie, Pregnénolone, Cannabinoïdes, CB1, Modèle génétique murin, Comportement
Jury
Francis CHAOULOFF, DR INSERM U1215, Université de Bordeaux ; Président
Elena MARTIN-GARCIA, Professeur, Université Pompeu Fabra ; Rapportrice
Giuseppe GANGAROSSA, Professeur, Université Paris Cité ; Rapporteur
Yvette AKWA, Chargée de recherche, INSERM 1195 ; Examinatrice
Roberto FRAU, Prof Associate, Université de Cagliari ; Examinateur
Monique VALLÉE, CR CNRS, Université de Bordeaux ; Directrice de thèse