Le noyau arqué est un noyau hypothalamique participant activement à la régulation de l’activité des neurones à gonadolibérine (GnRH). Parmi les facteurs impliqués, les neurones à proopiomélanocortine (POMC), via l’un de ses produits de clivage, la ß-endorphine, jouent un rôle inhibiteur majeur sur la sécrétion de GnRH. Dans le cadre de notre thèse, nous nous sommes focalisés sur la régulation de l’activité des neurones à POMC par la galanine et le TGFß, et avons étudié l’implication de ces interrelations sur le système à GnRH.
Dans la première partie de ce travail, l’étape initiale a consisté à rechercher l’expression des récepteurs de la galanine par les neurones à POMC. Les ARNm codant les récepteurs GalR1 et GalR2 sont exprimés par les neurones à POMC (principalement par ceux situés dans la partie la plus antérieure du noyau arqué) et cette expression est stimulée en présence de testostérone. Dans un second temps, nous avons étudié l’effet de la galanine sur (i) la libération de ß-endorphine et (ii) les niveaux d’expression d’ARNm codant la POMC à partir de fragments d’hypothalamus médiobasaux maintenus en survie. La galanine diminue la libération spontanée de ß-endorphine dès les 30-60 premières minutes d’incubation et cet effet implique l’activation de calcineurine. Une augmentation des niveaux d’ARNm codant la POMC et une accumulation de ß-endorphine dans les tissus sont ensuite observés plus tardivement (60-120 minutes). Compte-tenu de cette observation, nous pouvons donc envisager que cet effet tardif de la galanine sur l’expression de l’ARNm codant la POMC puisse être consécutive à la diminution de ß-endorphine dans le milieu de survie. En effet, la ß-endorphine pourrait intervenir dans sa propre régulation comme le montre nos travaux relatifs à l’expression de l’ARNm codant le récepteur µ par les neurones à POMC.
Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons étudié la régulation du système à POMC par un facteur astrocytaire, le TGFß, qui, pour agir sur sa cellule-cible, doit se fixer sur un complexe hétérodimérique formé d’un récepteur de type II et d’un récepteur de type I. Le but de notre travail a donc été de rechercher si les neurones à POMC avaient la potentialité d’exprimer ces récepteurs. Nos résultats montrent l’expression des récepteurs de type I et de type II au TGFß dans les neurones à POMC du noyau arqué. De plus, une expression plus importante de ces récepteurs est observée dans les neurones à POMC localisés dans le noyau arqué antérieur. Cette expression est inhibée par les œstrogènes et est donc stéroido-dépendante. Ces données suggèrent ainsi un effet modulateur direct du TGFß sur les neurones à POMC. Cette hypothèse est confirmée par nos observations d’un effet inhibiteur du TGF?1 sur l’expression de l’ARNm codant la POMC, plus prononcé dans le noyau arqué antérieur. Nos travaux permettent donc d’impliquer un facteur d’origine astrocytaire dans la régulation de l’activité des neurones à POMC.
L’ensemble de nos résultats, associés avec la littérature rapportant un rôle majeur des neurones à POMC de la région antérieure du noyau arqué dans l’activité des neurones à GnRH, nous permet d’impliquer les neurones à POMC cibles de la galanine et du TGFß dans la régulation du système à GnRH. Une partie de ces neurones pourrait ainsi se projeter vers l’aire préoptique, au voisinage des corps cellulaires à GnRH. Compte tenu de certains travaux, il est vraisemblable que l’effet de la ß-endorphine sur les neurones à GnRH passe par l’intermédiaire de plusieurs types de cellules. Ceux synthétisant le monoxide d’azote (NO) pourraient être de bons candidats car la quasi-totalité des péricaryons à GnRH, notamment ceux de l’aire préoptique rostrale, sont entourés de neurones produisant ce messager gazeux. La dernière partie de notre travail, rapportant l’expression de l’ARNm codant le récepteur µ préférentiellement dans les neurones NOergiques localisés dans l’aire préoptique rostrale, renforce l’idée d’un rôle majeur du NO dans la médiation de l’action de la ß-endorphine sur le système à GnRH.
En conclusion, les résultats obtenus complètent les connaissances quant à la régulation du système à POMC du noyau arqué de rat par un neuropeptide, la galanine, et un facteur glial, le TGFß. Ces travaux s’inscrivent dans le cadre d’une meilleure compréhension de l’implication des neuropeptides et des facteurs gliaux dans la régulation de l’axe hypothalamo-hypophyso-gonadique.
Mots-clés :galanine, proopiomélanocortine, noyau arqué, hypothalamus, reproduction, stéroïdes gonadiques, TGF beta, cytokines, GnRH.
Présentée le 12 mars 2001
Laboratoire où a été préparée la thèse:
INSERM U 422, Neuroendocrinologie & Physiopathologie Neuronale, Place de Verdun, 59045 Lille Cedex
Nom du Directeur de thèse : Dr Jean-Claude Beauvillain
