Étude des effets neuroprotecteurs du peptide PACAP sur la mort neuronale induite par les céramides au cours du développement du cervelet
La mort cellulaire programmée est un processus actif qui joue un rôle important au cours du développement des organismes. Elle permet l’élimination par apoptose des neurones générés en excès durant l’embryogenèse afin d’assurer un développement harmonieux du système nerveux central. L’apoptose observée au cours du développement de l’organisme met en jeu des processus similaires à ceux décrits lors de pathologies neurodégénératives. La caractérisation des mécanismes impliqués dans la régulation de l’apoptose présente donc un intérêt majeur pour le développement de stratégies thérapeutiques innovantes. Les travaux réalisés au laboratoire ont montré une action neuroprotectrice d’un neuropeptide, le pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP), sur l’apoptose des neurones en grain du cervelet. Parallèlement, la production du second messager céramide par des cytokines a été décrite comme une voie d’induction de l’apoptose. Ces observations suggèrent donc que le PACAP et certaines cytokines pourraient agir de façon opposée sur la décision de survie ou de mort de la cellule.
Dans le présent travail, nous démontrons que le PACAP prévient l’apoptose des neurones en grain du cervelet induite par le C2-céramide. Le céramide stimule l’activation de la caspase-3 et provoque la fragmentation de l’ADN, alors que le PACAP réduit fortement ces effets. L’étude des mécanismes mis en jeu a révélé l’implication de la mitochondrie dans les effets du C2-céramide et du PACAP. En particulier, le C2-céramide stimule l’expression du facteur pro-apoptotique mitochondrial Bax et induit une libération de cytochrome-c accompagnée d’une diminution du potentiel mitochondrial et d’une activation de la caspase-9. Le PACAP, quant à lui, stimule l’expression du facteur anti-apoptotique Bcl-2 et bloque les effets du C2-céramide sur l’intégrité mitochondriale. Migration et apoptose des cellules granulaires sont deux mécanismes intimement liés au cours du développement du cervelet. Cependant, peu de données existent concernant les effets des céramides et du PACAP sur la migration des neurones et l’élongation neuritique. Des études de vidéo-microscopie nous ont permis de montrer que le C2-céramide stimule la migration des corps cellulaires et inhibe l’élongation neuritique. A l’inverse, le PACAP réduit la vitesse de migration des neurones et augmente la croissance neuritique. L’effet du C2-céramide sur la neuritogenèse pourrait s’expliquer par une inhibition de l’expression de la protéine Tau, conduisant à une destructuration du cytosquelette.
Ces résultats montrent que le PACAP et le C2-céramide régulent de façon opposée la différenciation et la mort par apoptose des cellules en grain du cervelet. Ils permettent de proposer de nouveaux concepts quant à l’implication de cytokines telles que le TNFalpha et de neuropeptides tels que le PACAP au cours du développement et ouvrent de nouvelles perspectives thérapeutiques pour le traitement des maladies ou de lésions neurodégénératives telles que les accidents vasculaires cérébraux.
Mots clés: PACAP – Céramides – Mort cellulaire programmée – Différenciation neuronale – Cervelet
Présentée le 17 mars 2005
Laboratoire où a été préparée la thèse: Laboratoire de Neuroendocrinologie Cellulaire et
Moléculaire, IFRMP 23, Unité INSERM 413, Faculté des Sciences, Université de Rouen, 76821 Mont-Saint-Aignan Cedex
Directeur de thèse: Dr Bruno Gonzalez
