Récepteur sérotonergique 5-HT7 et induction d'interleukine-6 : étude in vitro sur cellules gliales et in vivo chez le rat

par Cécile Mahé

Thèse de doctorat en Sciences pharmaceutiques

Sous la direction de Bernard Bucher.

Soutenue en 2005

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Le récepteur 5-HT7 est présent dans les astrocytes mais son rôle est inconnu (Shimizu et al. , 1996 ; Hirst et al. , 1997). Dans les astrocytes, la sérotonine entraîne une augmentation de l'expression de l'ARNm de l'IL-6, mais le récepteur médiant cet effet n'est pas encore identifié (Pousset et al. , 1996). Le récepteur 5-HT7 serait-il impliqué dans cet effet ?Nous avons tout d'abord identifié plusieurs lignées de cellules gliales humaines, des glioblastomes (U-373 MG, U-138 MG, U-87 MG, DBTRG-05MG, T98G, H4, CCF-STTG1 et Hs 683) et une lignée de microglies nommée MC-3 exprimant de façon fonctionnelle le récepteur 5-HT7, par des études pharmacologiques de mesure de l'AMPc confirmées par des expériences de Western-blot et de RT-PCR. Ces cellules constituent les premiers modèles humains d'étude de ce récepteur dans les cellules gliales. Dans les glioblastomes humains (U-373MG, DBTRG-05MG, T98G et H4), l'activation du récepteur 5-HT7 entraîne une stimulation de l'expression de l'ARNm, visualisée par des analyses de PCR en temps réel, et de la libération de l'IL-6, mesurée à l'aide d'un ELISA spécifique. Par contre, dans les glioblastomes U-138MG et U-87MG ainsi que la lignée de microglies MC-3, ce récepteur activé induit seulement une augmentation de l'expression de l'ARNm de l'IL-6. Cet effet est dépendant du niveau d'expression et de fonctionnalité du récepteur 5-HT7. Les lignées cellulaires tumorales ou immortalisées peuvent constituer de bons modèles dans un premier temps, mais leur phénotype peut être modifié par diverses mutations. Il est donc nécessaire de revenir à des modèles plus proches de la situation physiologique pour valider les résultats obtenus sur lignées cellulaires. Dans un premier temps, nous avons montré que les astrocytes en culture primaires issus du cortex frontal et de l'hippocampe de rat expriment de façon fonctionnelle le récepteur 5-HT7, mais son expression est très faible et son activation n'a pas d'effet sur la synthèse de l'IL-6. Néanmoins, in vivo, chez le rat, des études préliminaires ont suggéré que l'activation du récepteur 5-HT7 entraîne une augmentation du taux plasmatique de l'IL-6. Ainsi, la découverte d'un lien de cause à effet entre stimulation du récepteur 5-HT7 et induction d'IL-6 suggère que ce récepteur pourrait devenir une cible thérapeutique dans des domaines aussi variés que l'inflammation, l'immunologie, la cancérologie où l'IL-6 joue un rôle majeur, et peut-être dans d'autres comme la psychiatrie où des dérèglements de l'IL-6 ont été signalés.


  • Résumé

    The 5-HT7 receptor is known to be present in astrocytes but its role remains unknown (Shimizu et al. , 1996 ; Hirst et al. , 1997). The action of serotonin leads to an increase of IL-6 mRNA expression in astrocytes, but the receptor responsible for this effect is unknown (Pousset et al. , 1996). Is the 5-HT7 receptor implicated in this effect?We first identified several glial cell lines, human glioblastoma (U-373 MG, U-138 MG, U-87 MG, DBTRG-05MG, T98G, H4, CCF-STTG1 et Hs 683) and a human microglial cell lines, named MC-3, which expressed functionally the 5-HT7 receptor, by pharmacological studies of cAMP accumulation assays confirmed by Western-blot and RT-PCR analysis. These cells are the first human models to study the 5-HT7 receptor in glial cells. Concerning the glioblastoma cells (U-373MG, DBTRG-05MG, T98G et H4), the 5-HT7 receptor activation leads to an increase IL-6 mRNA expression, visualized by Real-Time PCR, and IL-6 release, measured by a specific ELISA. In U-138MG et U-87MG glioblastoma cells as well as in the microglial cell line MC-3, 5-HT7 receptor activation leads only to an increase in IL-6 mRNA expression. This effect depends on the level of functional expression of the 5-HT7 receptor. These cell lines can be considered as good models but because of their tumoral or immortalized nature, they could contain a number of mutations. Thus it would be nice to confirm the results obtained with cell lines on more physiological models. We first showed that primary rat astrocytes (frontocortex and hippocampus) expressed the 5-HT7 receptor but its expression is relatively low. As a consequence, 5-HT7 receptor activation failed to increase IL-6 mRNA expression in these cells. Nevertheless, preliminary in vivo studies in rats suggested that 5-HT7 receptor activation leads to an increase in plasmatic levels of IL-6. To conclude, the discovery of a link between 5-HT7 activation and induction of IL-6 suggests that this receptor could have therapeutical potential in inflammation, immunology, and oncology, where IL-6 plays a prominent role and maybe in others areas like psychiatric disorders where IL-6 dysregulations have been described.

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Informations

  • Détails : 181 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 156-181

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque de l'Institut universitaire de technologie Robert Schuman et de Pharmacie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005-MAHE
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