LIM-1 Islet-2
III. Les récepteurs de mort dans la mort des neurones et des motoneurones
III.1 Fas/CD95 et la mort neuronale
Durant le développement, Fas et son ligand sont exprimés transitoirement par des neuroblastes dans le cortex de rat et de façon plus importante, à des stades plus différenciés dans des cultures primaires murines (Cheema et al., 1999). L'expression neuronale de Fas a aussi été détectée par des méthodes immunohistochimiques dans le cerveau de souris juvéniles, sans précision cependant sur la population de neurone concernée (Park et al., 1998). Les motoneurones embryonnaires de rat coexpriment Fas et FasL et entrent rapidement en apoptose par la voie de Fas (Ugolini et al., 2003) quand ils sont cultivés en absence de facteurs trophiques (Raoul et al., 1999) (Raoul et al., 2000) (Raoul et al., 2005). L’utilisation d’un récepteur chimérique constitué de la partie extracellulaire de Fas est suffisante pour bloquer la mort des motoneurones in vitro, en l’absence de facteurs neurotrophiques. A l’inverse, l’ajout exogène de FasL déclenche une mort neuronale par apoptose. In vivo, l’expression de Fas et FasL a été détectée par RT-PCR dans les motoneurones embryonnaires
ainsi que par Western blot au moment de leur mort cellulaire programmée (Raoul et al., 1999) (Raoul et al., 2000) (Raoul et al., 2005). L’expression endogène n’a pourtant pas pu être mis en évidence par hybridation in situ (HIS) suggérant que le niveau d’expression de ces deux gènes est relativement faible (Raoul et al., 1999).
L'expression de Fas a également été détectée dans des neurones de rats au cours de l'ischémie (Sakurai et al., 1998). Une ischémie de moelle épinière provoque la formation d’un complexe comprenant Fas et la pro-caspase 8, déclenchant l’activation de la caspase 8 et de la caspase 3 et la mort neuronale (Matsushita et al., 2000). On peut également observer un augmentation de l’expression de Fas dans les neurones corticaux après une ischémie cérébrale (Martin-Villalba et al., 1999) (Rosenbaum et al., 2000) dont les effets peuvent être partiellement bloqués par des inhibiteurs spécifiques de la caspase 8 (Felderhoff-Mueser et al., 2000). Enfin, l'expression de Fas a été mise en évidence dans des neurones de patients souffrant de la maladie d'Alzheimer (de la Monte et al., 1997).
Fas peut activer, en parallèle de FADD, une autre voie de mort impliquant le recrutement de la protéine Daxx par le récepteur Fas. La protéine Daxx (Yang et al., 1997b), bien que dépourvue de domaine DD, est capable de s'associer à celui du récepteur Fas mais dans une région distincte de celle de FADD. Daxx peut alors activer une voie de mort indépendamment de FADD faisant intervenir la voie des JNK (c-Jun NH2-terminal Kinase). In vitro, Daxx potentialise l'apoptose induite par Fas, mais ne permet pas de compenser l'absence de FADD dans des lignées cellulaires dépourvues de cette dernière. Dans la voie alternative décrite dans les motoneurones embryonnaires (Raoul et al., 2005), Daxx active la MAP kinase kinase ASK1 qui conduit à la phosphorylation de la kinase p38 responsable de l’activation transcriptionnelle et traductionnelle de la NO synthase neuronale. L’expression d’un dominant négatif de Daxx protège les motoneurones, in vivo, de la mort induite par Fas (Raoul et al., 2005) (Figure 21).
III.2 Le TNFR1 et la mort neuronale
Des travaux récents suggèrent que le TNF pourrait jouer un rôle important dans le contrôle
de la survie neuronale. In vitro, l de
PC12 différenciées (Reimann-Philipp et al., 2001). D’autre part, des anticorps bloquant dirigés contre le ligand TNF écepteur TNFR1 protègent en partie les neurones sympathiques et sensoriels d’embryons de souris de la mort induite par déplétion en NGF
Figure 21 : Les voies de signalisation de Fas dans les motoneurones embryonnaires (d’après Raoul et al 2002).
Fas peut activer deux voies en parallèle en présence de son ligand FasL. Le recrutement de FADD et de la pro-caspase 8 sur Fas déclenche la voie apoptotique. Fas peut également recruter la protéine Daxx déclenchant une autre voie en parallèle, spécifique des motoneurones et nécessaire dans l’induction de leur mort cellulaire.
DDDD FasL DD Fas Daxx ASK1 P38 Kinase nNOS NO superoxyde peroxynitrite
microglia autre source ?
astrocytes FADD microglia caspase-8 cytochrome c release caspase-3 MORT NO
(Barker et al., 2001). Dans des modèles expérimentaux de sclérose latérale amyotrophique chez la souris, à la mort neuronale (Robertson et al., 2001). Chez des pourrait être impliquée dans la mort des neurones dopaminergiques puisque l’expression de FADD semble être augmentée dans ces neurones en dégénérescence (Hartmann et al., 2002).
D’autres travaux ont montré, une diminution de l’activité NF une augmentation de l’activité de la caspase 3 et une augmentation du nombre de neurones TUNEL positifs après lésion de la moelle épinière dans des souris KO TNFR1-/- ou TNFR2 -/- par rapport aux souris sauvage (Kim et al., 2001). Bessis et Sedel ont montré que le déclenchement, in vivo, de la mort naturelle des motoneurones chez l’embryon de rat, entre le douzième et le treizième jour embryonnaire (E12 à E13), est contrôlé par le TNF
macrophages situés au niveau des somites. L’expression du récepteur a été détectée par immunohistochimie dans les motoneurones entre E12 et E13. L’ajout, in vitro
des explants de motoneurones à E12 est suffisant pour déclencher leur mort observée à E14. En revanche l’utilisation, sur ces mêmes explants, d’anticorps dirigés
-/-, a effectivement lieu, il est à noter que ce processus est fortement réduit dans des explants de motoneurones prélevés chez les souris doublement mutées TNF -/- et TNFR1-/- (Bessis et al., 2005; Sedel et al., 2004).
étecté par immunohistochimie de E1 à E6 chez l’embryon de poulet. Son expression débute au 3ème jour de développement embryonnaire dans le tissu nerveux et est maximale dans la partie ventrale du tube neural et dans les motoneurones entre E4 et E5 (Wride and Sanders, 1993) (Wride et al., 1994). La distribution spatiale et temporelle de
ïncide avec des régions de l’embryon de poulet touchées par la mort cellulaire programmée (Wride et al., 1994), ce qui a conduit à suggérer un rôle potentiel du éveloppement embryonnaire (Wride and Sanders, 1995).
III.3 Le récepteur à la neurotrophine P75NGFR et la mort neuronale
Des travaux ont mis en évidence que le récepteur à la neurotrophine (NGF) P75NGFR a une homologie avec les autres membres de la famille du TNFR et pourrait jouer un rôle en tant que récepteur de mort. P75NGFR pourrait induire la mort de certaines populations neuronales en l’absence des récepteurs TRK. Par exemple, les motoneurones embryonnaires ou
Introduction
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néonataux de souris meurent par apoptose après une exposition au NGF. En revanche, ces mêmes cellules issues de souris déficientes en P75NGFR ne meurent pas (Sedel et al., 1999) (Wiese et al., 1999). Ces cellules montrent même une augmentation de leur capacité de survie après une axotomie en comparaison aux motoneurones sauvages, suggérant que P75NGFR pourrait être impliqué dans la mort neuronale (Ferri et al., 1998) (Bamji et al., 1998) (Frade and Barde, 1999). Les souris P75NGFR-/- montrent également une diminution du taux de mort des interneurones de la moelle épinière, des neurones de la rétine et des neurones sympathiques (Harada et al., 2006).