Étude des CRMPs dans le SNC de souris adulte et de leur contribution à la physiopathogenèse des maladies à prion animales

Les CRMPs sont des protéines cytosoliques impliquées dans le guidage et la croissance axonale au cours du développement du SNC. Peu de données sont disponibles sur la distribution et les fonctions de ces molécules chez l'adulte. Notre travail a permis de montrer que l'expression ces CRMPs dans le SNC adulte est maintenue dans les aires cérébrales conservant une forte plasticité et que les CRMPs pourraient jouer un rôle dans la neurodégénérescence induite par le prion. L'analyse cinétique des CRMPs dans un modèle murin d'ESB montre en effet l'existence de modifications post-traductionnelles des CRMPs dès les stades précliniques de la maladie et une forte diminution d'expression au stade terminal, en particulier dans les zones les plus touchées par le prion. In vitro, le peptide prion PrP106-126 provoque une mort neuronale et des modifications des CRMPs similaires à celles observées chez l'animal. Dans ces conditions, nous avons démontré que les CRMPs sont clivées par les calpaïnes et que la présence de formes clivées est associée à une redistribution subcellulaire de CRMP2 et une déosrganisation du cytosqueletteCRMPs are cytosolic proteins involved in axonal guidance and growth during CNS development. There are few data available on CRMPs distribution and functions during adulthood. We showed that CRMPs expression is maintained in brain area conserving high plasticity capability during adulthood and that CRMPs may play a role in prion-induced neurodegeneration. Indeed, the kinetic analysis of CRMPs in a mouse model of prion disease identified post-traductional modifications of CRMPs as soon as the preclinical stage of disease and important down-regulation of CRMPs at the therminal stage of the disease, especially in most prion-affected brain structures. In vitro, PrP106-126 prion peptide induced neuronal death and reproduced CRMP alterations similar to those observed in animal. Under these conditions, we demonstrated that CRMPs are cleaved by calpains and that occurrence of cleaved forms is associated to CRMP2 subcelluar redistribution and cytosketeton disturbanceLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Activation et migration lymphocytaire dans la sclérose en plaques (Implication de la protéine CRMP2)

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Un rôle pour Sema4D et CRMP2 dans les interactions des systèmes immunitaires et nerveux au cours de la neuroinflammation (pertinence dans la TSP/HAM)

Les pathologies neuroinflammatoires, telle la myélopathie associée au virus HTLV-I, sont caractérisées par la présence dans le système nerveux central (SNC) de lymphocytes T activés producteurs de molécules neurotoxiques. L'implication des sémaphorines, acteurs cruciaux de l'homéostasie cérébrale et de la réponse immune, ainsi que de leur transducteur neuronal CRMP2 est suspectée dans ces interactions délétères. Nous montrons que la Sema4D/CD100 lymphocytaire induit le collapsus des prolongements et l'apoptose d'oligodendrocytes immatures. Par ailleurs, nous identifions CRMP2 dans le système immunitaire et démontrons son rôle dans la polarisation et la motilité lymphocytaire T. Son expression, corrélée au taux de migration des lymphocytes T infectés par HTLV-I, augmentée dans les lymphocytes T activés de patients TSP/HAM et modulée par la protéine virale Tax confirme notre hypothèse. Ces travaux intègrent l'axe sémaphorine/CRMP dans les processus qui sous-tendent la neuroinflammationLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Mort par apoptose de précurseurs du système nerveux central induite par des lymphocytes T activés par une infection virale (implication dans la physiopathologie de la sclérose en plaques et de la myélopathie associée au virus HTLV-I)

Des lymphocytes T activés infiltrent en permanence le SNC (Système Nerveux Central) mais sont rapidement éliminés par apoptose. La persistance de lymphocytes T activés dans le SNC pourrait être impliquées dans le développement de maladies inflammatoires du SNC, telles que la SEP (Sclérose En Plaques) et la TSP/HAM (myélopathie associée au virus HTLV-I), caractérisées par une infiltration du SNC par des lymphocytes T activés, une destruction de la myéline et une perte anoxale. Les lymphocytes T activés sont suspectés induire la mort des oligodendrocytes et des précurseurs d'oligodendrocytes impliqués dans la remyélinisation du SNC. Un des mécanisme suspectés est un effet "bystander" non MHC-restreint, via la libération de facteurs toxiques (FasL, TNF", NO...) par les lymphocytes T activés. L'implication du récepteur de mort, Fas, et son ligand, FasL, est suspectée. Mais les mécanismes d'activation de Fas et les voies de signalisation mises en jeu ne sont par encore élucidés. Notre but a été de mettre en évidence que des lymphocytes T activés peuvent induire la mort de précurseurs du SNC par l'activation de Fas, et d'analyser les voies de signalisation mises en jeu. Nous avons établi un modèle d'inflammation du SNC mimant les interactions entre des lymphocytes T activés, soit par PMA-ionomycine, soit par une infection virale, et des cellules du SNC. Seuls, des lymphocytes T activés par une infection virale peuvent induire la mort de précurseurs du SNC. Cette mort par apoptose implique l'activation de Fas, mais est indépendante de FasL. Elle est caspasesdépendante et met en jeu la mitochondrie. D'autre part, les lymphocytes T activés par une infection virale sont responsables de l'acquisition de la susceptibilité à la mort, en induisant l'exposition de Fas à la surface des précurseurs du SNC. Cette susceptibilité à la mort est régulée par les métalloprotéases et leurs inhibiteurs endogènes. Ces résultats supportent l'hypothèse que la mort de précurseurs d'oligodendrocytes, induite par des lymphocytes T activés infiltrant le SNC de patients développant la SEP ou la TSP/HAM, pourrait contribuer à la démyélinisation et à l'incapacité de remyélinisation observée chez les patients.LYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

T Lymphocytes Activated by Persistent Viral Infection Differentially Modify the Expression of Metalloproteinases and Their Endogenous Inhibitors, TIMPs, in Human Astrocytes: Relevance to HTLV-I-Induced Neurological Disease

International audienceActivation of T lymphocytes by human pathogens is a key step in the development of immune-mediated neurologic diseases. Because of their ability to invade the CNS and their increased secretion of proinflammatory cytokines, activated CD4+ T cells are thought to play a crucial role in pathogenesis. In the present study, we examined the expression of inflammatory mediators the cytokine-induced metalloproteinases (MMP-2, -3, and -9) and their endogenous inhibitors, tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP-1, -2, and -3), in human astrocytes in response to activated T cells. We used a model system of CD4+ T lymphocytes activated by persistent viral infection (human T lymphotropic virus, HTLV-I) in transient contact with human astrocytes. Interaction with T cells resulted in increased production of MMP-3 and active MMP-9 in astrocytes despite increased expression of endogenous inhibitors, TIMP-1 and TIMP-3. These data suggest perturbation of the MMP/TIMP balance. These changes in MMP and TIMP expression were mediated, in part, by soluble factors (presumably cytokines) secreted by activated T cells. Integrin-mediated cell adhesion is also involved in the change in MMP level, since blockade of integrin subunits (alpha1, alpha3, alpha5, and beta1) on T cells resulted in less astrocytic MMP-9-induced expression. Interestingly, in CNS tissues from neurological HTLV-I-infected patients, MMP-9 was detected in neural cells within the perivascular space, which is infiltrated by mononuclear cells. Altogether, these data emphasize the importance of the MMP-TIMP axis in the complex interaction between the CNS and invading immune cells in the context of virally mediated T cell activation

Changes in astrocytic glutamate catabolism enzymes following neuronal degeneration or viral infection

International audienceFunctional changes in astrocytes are among the earliest cellular responses to a wide variety of insults to the central nervous system (CNS). Such responses significantly contribute to maintaining CNS homeostasis. In this context, by controlling energetic metabolism and overall excitability of the CNS, the modulation of glutamate uptake and catabolism in astrocytes is crucial. Here, we review specific modulations of the expression of glutamate catabolizing enzymes (glutamate dehydrogenase and glutamine synthetase) in response to CNS insults (degeneration of serotonergic neurons or viral infection by a human retrovirus, HTLV-I). The cellular and molecular mechanisms involved in the control of the glutamate catabolism are discussed in relation to neurological disorders