Academic literature on the topic 'Nerfs périphériques – Physiopathologie'

Ce travail est une étude protéomique du système nerveux périphérique (SNP) dans deux contextes pathologiques : les neuropathies autoimmunes démyélinisantes et les maladies à prion. Nous avons recherché de nouvelles cibles antigéniques dans les neuropathies autoimmunes démyélinisantes par western-blot à partir du sérum de patients. Nous avons ensuite identifié ces nouveaux antigènes par des techniques de purification de protéine et d'analyse de séquence, telles que le micro-séquençage N-terminal et la spectrométrie de masse. D'autre part, nous avons recherché, par immunohistochimie et western-blot, la présence de protéine prion pathologique dans le SNP de patients atteints de la maladie de Creutzfeldt-Jakob sporadique. Nous avons montré que la forme dimérique de P0 et une isoforme de P0 de 35 kDa étaient antigèniques dans certaines neuropathies autoimmunes démyélinisantes. D'autre part, nous avons mis en évidence la présence de protéine prion pathologique (PrPsc) dans le SNP de certains cas de la maladie de Creutzfeldt-Jakob sporadique
This is a proteomic study of the peripheral nervous system (PNS) in two pathological conditions : autoimmune demyelinating neuropathies and prion diseases. We searched for novel antigenic targets, by western-blot analysis, in sera from patients with auto-immune demyelinating neuropathies. Then, we identified these novel antigens by purification and sequencing methods as electro-elution, N-terminal microsequencing and mass spectrometry; On the other hand, we detected prion protein accumulation in the PNS from patients with sporadic Creutzfeld-Jakob disease, by immunohistochemistry and western-blot analysis. We showed that a P0 dimer and a 35 kDa P0-like protein are antigenic targets in some autoimmune demyelinating neuropathies. Besides, we evidenced the protease resistant isoform of the prion protein (PrPsc) in the PNS of some sporadic Creutzfeld-Jakob disease

La synthèse de la gaine de myéline périphérique par les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique est sous le contrôle de plusieurs facteurs de transcription incluant Egr2 qui est aussi impliqué dans la maintenance de la myéline périphérique. Nous avons développé une nouvelle méthode pour étudier l'implication de différents gènes dans la maintenance de la myéline périphérique en utilisant des siRNA pour inactiver des gènes cibles in vitro et in vivo. Nous avons utilisé des siRNA modifiés pour inhyber les gènes candidats sans utiliser de réactif de transfection. Ces siRNA sont d'abord utilisés sur des co-cultures organotypiques de ganglions rachidiens postérieurs d'embryons de rat et aussi en les injectant dans le nerf sciatique de rat adulte. Nous avons montré que les siRNA contrôles n'entrainent pas de démyelinisation significative aussi bien sur les co-cultures que in vivo après l'injection directe dans le nerf sciatique. Nous avons alors montré que les siRNA anti Egr2 régulent à la baisse l'expression de ces gènes cibles d'environ 60%. En plus, le traitement avec les siRNA anti Egr2 entrainent une dégradation de la gaine de myéline périphérique dans les co-cultures. L'injection des siRNA anti-Egr2 dans le nerf sciatique de rat adulte induit une demyelinisation rapide et significative marquée par la perte de l'expression de MPZ (myelin protein zero) dans la zone d'injection montrée par les expériences immunohistochimiques (microscopie optique) et par l'observation directe de la démyelinisation à l’épon sur des sections transversales de nerf sciatique ( microscopie optique et électronique). Ces résultats confirment ceux précédents impliquant Egr2 dans la maintenance active de la myéline qui avaient été obtenus par des expériences de « Knockout » conditionnels sur des souris. Des injections des siRNA anti-dicer ont induit de manière similaire la démyelinisation de nerf sciatique, établissant que l’expression de Dicer dans les nerfs périphériques adultes est nécessaire pour la maintenance correcte de la myéline. Nos résultats constituent une preuve de concept de l’utilisation de siRNA pour comprendre les mécanismes moléculaires de la maintenance de la myéline in vivo et les gènes induisant la démyelinisation dans les nerfs périphériques
The synthesis of the myelin sheath by Schwann cells in the peripheral nervous system is under the control of several transcription factors including Egr2, which was shown to be also involved in the maintenance of peripheral myelin. We set up a new method to study the involvement of various genes in peripheral myelin maintenance, using small interfering RNAs (siRNAs) to silence target genes in vitro and in vivo. We used modified self-delivery siRNAs to silence candidate genes without using transfection reagents. These siRNAs were first used on organotypic co-cultures of dorsal root ganglia from embryonic rat and then injected into the sciatic nerves of adult rats. We showed that control non-targeting siRNAs did not induce significant demyelination either in co-cultures or in vivo, after direct injection in sciatic nerves. We then showed that anti-Egr2 siRNAs down-regulated in vitro their target gene expression by ~60%. In addition, treatment with anti-Egr2 siRNAs resulted in abnormalities of the myelin sheaths in co-cultures. The injection of anti-Egr2 siRNAs in the sciatic nerves of adult rats induced a significant and rapid demyelination, as shown by the loss of Myelin Protein Zero expression in the injected area on immunohistochemistry experiments (optic microscopy) and by direct evidence of demyelination on epon-embedded transversal sections of sciatic nerves (optic and electron microscopy). These results confirm previous data involving Egr2 in active myelin maintenance, which were obtained using conditional knockout experiments in mice. Injections of anti-Dicer siRNAs similarly induced sciatic nerve demyelination, establishing that Dicer expression in adult peripheral nerves is necessary for proper myelin maintenance. Our results constitute a proof of concept for the use of self-delivery siRNAs to investigate the molecular mechanisms of myelin maintenance in vivo and also to induce a gene-driven demyelination “on demand” in peripheral nerves

Des pathologies du système nerveux périphérique, améliorées par des perfusions d'immunoglobulines intraveineuses (IgIV), sont associées à la présence d'anticorps anti­gangliosides, notamment anti-GM1. La détection de ces auto-anticorps présente un intérêt diagnostic. Cependant, les méthodes courantes de détection rapportent d'importantes différences en terme de sensibilité et de spécificité. Parmi ces syndromes, une forme de syndrome de Guillain-Barré est consécutive à l'infection par Campylobacter jejuni (CJ) et le lipopolysaccharide de cette bactérie est caractérisé par la présence de carbohydrates communs avec les gangliosides. La réponse immunitaire anti-oligosaccharides est classiquement considérée comme T­indépendante. Cependant, les molécules CD1, caractérisées par leur propriété de présentation d'antigènes glycolipidiques, ainsi que les lymphocytes restreints par CD1 pourraient être impliqués dans cette réponse immunitaire. L'expression de CD1 est d'ailleurs augmentée dans les tissus nerveux inflammatoires. Notre travail orienté dans un premier temps sur la clinique, a eu pour but de contribuer à l'amélioration du diagnostic et du traitement des neuropathies périphériques associées à la présence d'anticorps anti-GM1. Nous avons mis au point une nouvelle méthode de détection des anticorps anti-GM1 par cytométrie en flux plus sensible et plus spécifique que notre ELISA de routine. Les mécanismes d'action des IgIV restent inconnus. Il a été proposé qu'elles agissent par la présence d'anticorps anti-idiotypes. Dans ce travail, nous démontrons que cette hypothèse n'est pas valide. Dans la deuxième partie, nous avons évalué chez la souris le rôle de CD1d et des lymphocytes restreints par CD1d dans les pathologies du système nerveux. Nous montrons que la réponse IgG anti-ganglioside induite par CJ n'est pas influencée par CD1d. Par contre,les lymphocytes anti-CD1d seraient impliqués dans le contrôle de l'évolution de l'encéphalomyélite autoimmune expérimentale. Cette action pourrait se faire par une interaction de ces lymphocytes avec CD1d exprimé par les cellules gliales
High affinity anti-gangliosides antibodies and especially anti-GM 1, are frequently described in several acute or chronic peripheral nervous system diseases. Detection of anti-GM1 antibodies varied among laboratories due to the detection method used, such as ELISA or Immuno-Thin-Layer-Chromatography. These neurological diseases get improved under intravenous immunoglobulin (IVIg) treatment. Few patients suffering from intestinal Campylobacter jejuni (CJ) infection developed anti-gangliosides antibodies and axonal form of Guillain-Barre syndrome. Indeed, lipopolysaccharide (LPS) of CJ shares common sugars with gangliosides. Anti-LPS immune response, classically considered as T cell independent response, could involve anti-CD 1 T cells. Indeed, recently CD1 expression was found up regulated in injured nervous system and this has been involved in the presentation of lipidic and glycolipidic antigens to T cells. In a first part, the aim of my thesis was to contribute in improvement of diagnosis and treatment of peripheral neuropathies associated with anti-GM1 antibodies. We developed a new method using flow cytometry to detect anti-GM1 antibodies in patient sera. This method is as sensitive as ELISA method but could be more specific for the diagnosis of chronic and acute motor neuropathy. Finally, we discarded hypothesis that IVIg beneficial effect is due to the presence of anti-idiotypic antibodies. In a second part, developing of a murine experimental model by injection of LPS from CJ allowed us to study mechanisms of anti-ganglioside immune response. We described that CD1 or CD1-restricted T cells were not essential to induce humoral anti-GD3 immune response. However, they might affect control of brain inflammation during an active experimental autoimmune encephalomyelitis model. This result was supported by observation of CD1 expression on glial cells and their recognition by some auto-reactive T cells hybridoma

Une lésion du SNC occasionne par le biais d'une dénervation trans-synaptique la survenue d'un handicap fonctionnel majeur découlant à la fois du déficit sensitivo-moteur engendré par les dégâts neuronaux primitifs, mais aussi d'une spasticité de déafférentation et d'une amyotrophie qu'il est bien difficile, conceptuellement, d'attribuer seulement à une sous-utilisation musculaire. Ce travail a permis d'incriminer des dysfonctionnements morphologiques et métaboliques précoces survenant dans les nerfs périphériques et muscles sous-jacents à une lésion du SNC, dysfonctionnements qui pourraient, en partie, expliquer certains mécanismes d'adaptation de l'organisme en réponse à la dénervation trans-synaptique. Nous avons montré que ces mécanismes seraient sous-tendus par l'existence de circuits intra-spinaux d'une part, et par le rôle potentiel de signalisation intracellulaire neuronal des isoformes de la pompe à sodium d'autre part. Nous avons également observé des modifications précoces du métabolisme énergétique lipidique impliquant particulièrement les acides gras poly-insaturés dont la participation serait directement au coeur des mécanismes de réparation neuronale. Les perspectives de recherche se dégageant de cette étude sont multiples et pourraient nous amener à élargir notre approche métabolique à un regard résolument tourné vers la fonction et la programmation motrice. De telles ambitions restent à la hauteur du challenge laissé quasiment intact par ces travaux de nature exploratoires.

La lésion nerveuse périphérique conduit à des remaniements cellulaires et moléculaires des neurones sensitifs nécessaires à une régénération fonctionnelle. La lésion peut conduire à des neuropathies post traumatiques responsables de douleurs chroniques et de comportements ataxiques. Au cours de ma thèse j'ai étudié le rôle de l'homéostasie chlorure (HC) des neurones de ganglions rachidiens dorsaux (GRD) dans les processus de régénération et d'induction de douleurs inflammatoires. Les mesures des concentrations intracellulaire en ions chlorure ([Cl-]i) ont été réalisées sur des cultures primaires de neurones. J'ai montré que la lésion du nerf sciatique (in vivo) induit la phosphorylation du co-transporteur membranaire Na+-K+-2Cl- (NKCC1) dans les neurones sensitifs de GRD. Cette phosphorylation entraîne son activation qui provoque l'augmentation de la [Cl-]i. L'inhibition pharmacologique par le bumétanide et l'invalidation génétique de NKCC1 conduit à une diminution de la vitesse de la repousse des neurites. NKCC1 apparaît donc comme un acteur clé dans les mécanismes de régénération nerveuse périphérique. L'étude des voies de signalisation intracellulaire impliquées dans la phosphorylation du co-transporteur suggère un rôle majeur de l'interleukine 6 dans l'activation de ces voies et donc dans les mécanismes de réparation nerveuse. En parallèle l'étude des douleurs inflammatoires révèle dans un modèle d'arthrite rhumatoïde murin, une augmentation de l'HC dans les neurones sensitifs. Ainsi, ces travaux montrent pour la première fois que la modulation de l'HC participe aux mécanismes de régénération nerveuse et probablement dans ceux de l'induction de douleurs inflammatoires
Peripheral nerve injury induces cellular and molecular changes in order to produce functional regeneration. This phenomenon can conduct to post traumatic neuropathies that are responsible for chronic pain and ataxic comportment. During my thesis I have analysed the role of chloride homeostasis in an in vitro model of sensory neuron regeneration and in inflammatory pain. My work showed that sciatic nerve injury in adult mice induced a two-fold increase in the intracellular chloride concentrations of axotomized sensory neurons. I demonstrated that phosphorylation of the Na-K-Cl co-transporter NKCC1 was responsible for this increase. In addition, NKCC1 inhibition led to a decrease in the growth velocity of neurites of axotomized neurons, emphasizing a fundamental role of NKCC1 in the regeneration process. I also elucidated the intracellular signalling pathway leading to NKCC1 phosphorylation and showed a fundamental role of interleukine 6 in the activation of those pathways. In parallel studying inflammatory pain in a mouse model revealed that the rheumatoid arthritis affects chloride homeostasis in peripheral sensory neurons. This change in chloride homeostasis could take part in the induction of pain. Therefore, this work shows for the first time that chloride homeostasis participated in the mechanism of nerve regeneration and likely inflammatory pain process

Des cellules souches dérivées des crêtes neurales ont été trouvées dans divers tissus adultes comme le ganglion de la racine dorsale (GRD). Ce projet de thèse vise à identifier et caractériser la cellule souche de ce tissu. Premièrement, nous avons étudié le potentiel souche de l’ensemble des cellules du GRD. In vitro, certaines sont capables de proliférer pour former des sphères multipotentes qui génèrent des neurones, des glies et des myofibroblastes. In vivo, selon le contexte dans lequel les cellules issues des sphères sont transplantées, elles génèreront différent types cellulaires. Dans le funiculus dorsal démyélinisé de la souris Nude, elles se différencient en cellule de Schwann alors que dans un cerveau de souris nouveau-né Shiverer, elles produisent des péricytes qui s’intègrent aux capillaires sanguins. Bien que le GRD possède une population cellulaire au potentiel souche, son identité et son rôle restent à découvrir. Afin d’identifier cette cellule, nous avons combiné plusieurs techniques et souris transgéniques pour éliminer les diverses cellules candidates. Nous avons découvert plusieurs cellules avec une plasticité intéressante. Deux progéniteurs unipotents ayant la morphologie et la signature moléculaire de péricyte et de fibroblaste de l’endonèvre ont été trouvés dans le nerf sciatique et le GRD adulte. Enfin la cellule souche du GRD correspond de par sa morphologie à une cellule satellite (SGC). Elle prolifère et est bi-potente in vitro. Elle génère, in vivo, des SGC mais également des neurones en condition pathologique. Mieux comprendre ses mécanismes de régulations pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les maladies du SNP
Neural crest-derived stem cells have been identified in various adult tissues including the dorsal root ganglia (DRG). This thesis project aims to identify and characterize the putative adult DRG stem cell. First, we studied the stemness potential of global DRG cell populations. In vitro, within the adult DRG, some cells were able to form multipotent spheres that gave rise to neurons, glia and myofibroblasts. The graft of the DRG cell forming spheres proved their differentiation plasticity in vivo. Depending upon their graft environment; they generate different cell types. In the demyelinating dorsal funiculus of adult Nude mice, they formed myelinating Schwann cells while in the brain of new born Shiverer mice, they produced pericytes integrated within capillaries. Although, the DRG cells seemed to have an interesting stemness potential, their identity and their physiopathological role remain unknown. In order to characterize this stem cell and study its fate within the DRG, we combined several technics with transgenic mouse lines to exclude the diverse DRG candidate cells. We discovered different cells with interesting plasticity. Two types of unipotent progenitors that have the morphology and molecular characteristics of pericyte and endoneurial fibroblast in the adult sciatic nerve and DRG. But most of all, we found that the DRG stem cell has the phenotype of the satellite glial cell (SGC). They proliferate and are bipotente in vitro. In vivo these stem cells generate SGC under normal condition and produce glia more neurons when necessary in pathological condition. Understanding these regulation mechanisms could open the way to new therapeutic strategies for PNS diseases

CMT4H est une forme de CMT démyélinisant, à transmission autosomique récessive, pour laquelle notre équipe a identifié le gène responsable. Il s'agit du gène FGD4, codant pour FRABIN, protéine de 766 AA possédant 5 domaines fonctionnels: le domaine FAB de liaison à l'actine, un domaine DH responsable de l'échange GDP/GTP, et trois domaines de liaison avec des polyphosphoinositides. C'est une RhoGEF, connue pour activer les RhoGTPases Cdc42 et Rac1.Mon projet de thèse vise à mieux comprendre les bases moléculaires et les mécanismes physiopatologiques qui sous-tendent CMT4H grace à l'étudie de modèles cellulaires et murins. Dans un premier temps, j'ai identifié deux nouvelles mutations dans le gène FGD4. J'ai pu démontrer l'impact fonctionnel des mutations p.Met298fs*8 et p.Ala172Glyfs*27 et une absence totale la protéine dans les fibroblastes de ces patients, donnant lieu à une augmentation de l'activation de Cdc42.L'étude d'un modèle murin d'ablation conditionnelle de FGD4 dans les cellules de Schwann, m'a permis de démontrer la présence d' anomalies myéliniques dans le nerf périphérique de ces souris, ainsi qu'une diminution de l'activation de Cdc42.J'ai également montré, que dans les fibroblastes, FRABIN était localisée au niveau des endomembranes et que l'endocytose semblait déficient dans des cellules de patients. Finalement, l'identification de SNX3,comme partenaire protéique de FRABIN constitue un argument supplémentaire fort en faveur du rôle de FRABIN dans le trafic membranaire.La poursuite de l'étude de nos modèles et de modèles iPS ,permettra de poursuivre l'exploration de ces mécanismes et de mieux comprendre la physiopathologie de la forme CMT4H
Charcot-Marie-Tooth neuropathy type 4H (CMT4H) is an inherited, autosomal recessive, peripheral neuropathy characterized by demyelination of sensory-motor nerves and due to mutations in FGD4. FGD4 encodes FRABIN, a GDP/GTP nucleotide exchange factor (GEF), specific for the GTPase Cdc42, composed of five functional domains: an N-terminal F-actin binding (FAB) domain, one Dbl homology (DH) domain, two pleckstrin homology (PH) domains, and one cysteine-rich FYVE domain.The main goal of my project is to understand the mechanisms leading to the pathology in CMT4H. To this purpose, I studied both cellular and mouse models.First, molecular screening of FGD4 allowed us to identify two additional mutations in FGD4. We also demonstrated a complete absence of the 105 kDa FRABIN isoform in patients homozygous for splicing and frameshift mutations, which unexpectedly was related to abnormally high levels of Cdc42 activation.The study of a mouse model with conditional ablation of fgd4 in Schwann cells, that we have generated, demonstrates the presence of abnormal myelin outfoldings in sciatic nerves from KO mice, which might be linked to decreased levels of Cd42 in mouse sciatic nerves. Finally, altered recycling of transferrin receptors in patients, with complete absence of FRABIN described above, as well as the identification of SNX3, a protein involved in endosomal trafficking, as a partner for FRABIN are new elements that I provide in favour of a role for FRABIN in membrane and cellular trafficking.Still, there are many points to understand, notably the relation between the RhoGTPase and the endosomal pathways, and the study of our models will help answer these questions