Bulletin N°2 

L'ouverture du canal ionique Pannexine-1 provoque un œdème cellulaire neuronal potentiellement cytotoxique mais induit également une augmentation des contacts neuroprotecteurs microglie/neurone - Cell Reports - 31 octobre 2023

Weilinger et al.

L’œdème cellulaire neuronal, déclenché par l'entrée en excès de NaCl dans le cytosol, peut conduire à la mort neuronale. Ce phénomène est observé dans différentes pathologies neurologiques telles que, entre autres, le traumatisme cérébral et l’accident vasculaire ischémique. Les auteurs montrent que ce processus est déclenché par l’ouverture du canal ionique Pannexin-1 (Panx1), elle-même induite par l’accumulation de dérivés réactifs de l’oxygène (ROS = « reactive oxygen species »). L'ouverture de Panx1 provoque également la libération de molécules d'ATP qui guident les prolongements microgliaux vers le corps cellulaire des neurones lésés. Le blocage des récepteurs à l’ATP P2Y12 exacerbe la mort neuronale, ce qui suggère que les contacts microglie/neurones dépendant de la voie Panx1-ATP sont neuroprotecteurs.

Les cellules microgliales iPSC humaines C9orf72-ALS sont pro-inflammatoires et toxiques pour les motoneurones via MMP9 – Nature Communications – 22 septembre 2023

Björn F.Vahsen et al

La forme génétique la plus fréquente de sclérose latérale amyotrophique (SLA) est due à une expansion répétée d'hexanucléotides (HRE = « hexanucleotide repeat expansion ») dans le gène C9orf72. Dans cet article, les auteurs ont généré des cellules microgliales dérivées de cellules souches pluripotentes induites (iPSCs pour "induced pluripotent stem cells") obtenues chez des patients SLA porteurs de mutation C9orf72 HRE. L’analyse RNA-seq montre que, comparées à des microglies contrôles, les cellules microgliales mutantes surexpriment un ensemble de cytokines et chémokines signant un état pro-inflammatoire à l’état basal. Les différences, microglie muté vs microglie témoin, sont encore plus marquées après stimulation par le LPS (lipopolysaccharide). Les cellules microgliales mutées C9orf72 HRE, lorsqu’elles sont stimulées par la LPS, présentent une libération accrue de la métalloprotéinase matricielle MMP9 qui est responsable d’un effet neurotoxique dans un modèle de co-culture microglie/motoneurones.

La voie Vcam1/ApoE induit le chimiotactisme des cellules microgliales et facilite l'élimination des plaques amyloïdes – Nature Aging – 21 septembre 2023

Shun-Fat Lau et al.

 

Les auteurs montrent que la cytokine IL-33 induit la surexpression microgliale de la molécule d’adhérence Vcam1. Cette surexpression rend la microglie sensible aux effets chimiotactiques exercés par l'ApoE qui est localisée dans les plaque amyloïdes. Altérer l'interaction Vcam1/ApoE abolit l’effet chimiotactique exercé par l’ApoE sur la microglie et diminue l’action de clearance exercé par la microglie sur les plaques amyloïdes.

Les polymorphismes génétiques associés à la sévérité clinique de la sclérose en plaques sont impliqués dans la résilience du système nerveux central – Nature – 28 juin 2023

Adil Harroud et al.

Une étude GWAS (« genome wide association study ») a été réalisée chez des patients atteints de sclérose en plaques (SEP) pour identifier les polymorphismes génétiques associé à la sévérité de la maladie. Sur deux cohortes distinctes de 12 584 et 9 805 cas respectivement, les auteurs ont identifié une association significative avec le SNP (« single nucleotide polymorphism») rs10191329 dans le locus DYSF – ZNF638. Les porteurs homozygotes de cet allèle nécessitent plus précocement une aide à la marche et présentent un nombre plus élevé de lésions au niveau du tronc cérébral et du cortex cérébral. Une association avec la progression est aussi observée pour le SNP rs149097173 dans le locus DNM3 – PIGC. Les gènes présents dans ces locus sont préférentiellement exprimés dans les cellules du système nerveux central suggérant un impact sur la résilience du tissu nerveux plutôt que sur les fonctions immunes. Un commentaire sur cet article est publié dans Lancet Neurology.

La VE-cadhérine exprimée par les cellules de l'arachnoïde et de la pie-mère délimite des espaces méningés relevants pour analyser in vivo l’immunosurveillance du SNC– Nature Communications – 20 septembre 2023

J.A.Mapunda et al.

Les auteurs ont analysé par imagerie biphotonique in vivo les méninges de souris transgéniques exprimant la GFP sous contrôle du promoteur de la VE-cadherin.  Les résultats montrent que la VE-cadherin est exprimée en bordure de l’espace sous-arachnoïdien (espace méningé délimité par la pie-mère et l’arachnoïde) au sein duquel circule le liquide céphalorachidien. Ce pattern d’expression a permis de visualiser le devenir de traceurs et de cellules T présents dans le compartiment sous-arachnoïdien. En situation inflammatoire, les auteurs ont pu ainsi objectiver un ralentissement du roulement des lymphocytes T CD8 (NDLR : roulement = « crawling », processus initialement décrit comme formant la 1ière étape de la diapédèse c'est-à-dire la transmigration de cellules immunes sanguines entre les cellules endothéliales, vers les tissus) le long de la pie-mère, suggérant une facilitation de la migration depuis l’espace sous-arachnoïdien vers le parenchyme nerveux, à travers cette couche méningée.

L’allèle APOE4 altère la réponse microgliale dans la maladie d'Alzheimer via un mécanisme impliquant le TGF-beta - Nature Immunology - 25 septembre 2023

Yin Z et al. 

Les auteurs montrent que la délétion microgliale de l'APOE4 rétablit un phénotype microgliale neuroprotecteur  dans deux modèles murins de maladie d’Alzheimer : le modèle  P301S et le modèle APP/PS1. La délétion d'APOE4 dans les cellules microgliales restaure la communication croisée avec les astrocytes et favorise l'élimination des plaques de β-amyloïde (Aβ). La voie microgliale APOE4–ITGB8TGFβ est identifiée comme un régulateur négatif de la réponse microgliale neuroprotectrice dans la maladie d’Alzheimer.

L’altération de la dynamique des récepteurs AMPA neuronaux est corrélée aux déficits d’apprentissage et à l’hyperactivation des cellules gliales dans un modèle murin de maladie d’Alzheimer - PNAS - 25 septembre 2023

Kongjie Lu et al.

Les auteurs ont croisé des souris 5XFAD, modèle de maladie d’Alzheimer, avec des souris SEP-GluA1 KI permettant de visualiser les récepteurs neuronaux AMPA (AMPA) qui jouent un rôle essentiel dans la plasticité synaptique, l'apprentissage et la mémoire. Une augmentation significative des sous-unités du récepteur synaptosomal AMPA GluA1 a été observée chez les souris sauvages après épreuve d'apprentissage, alors qu'aucun changement de ce type n'a été détecté chez les souris 5xFAD âgées de 7 mois. Dans le modèle 5xFAD, l’apparition d'anomalies de la dynamique AMPA en réponse à l’apprentissage correspond temporellement à une suractivation des microglies et des astrocytes.