Etude du rôle de nogo dans la sclérose latérale amyotrophique : Validation d'un marqueur moléculaire

Role of nogo in amyotrophic lateral sclerosis : Validation of a molecular marker

• Auteur / Autrice : Natasa Jokic
• Direction : André Muller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du vivant
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Souris de laboratoire

Neurones moteurs

Aire motrice

Maladies neurodégénératives

Moelle épinière

Sclérose latérale amyotrophique

Résumé

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative caractérisée par une atteinte des motoneurones de la moelle épinière, du tronc cérébral et du cortex moteur. L'objectif de cette thèse a été d'identifier et d'analyser les mécanismes cellulaires et moléculaires aboutissant à la perte des motoneurones. Pour cela, nous avons poursuivi les recherches menées au laboratoire sur le gène nogo, inhibiteur reconnu de la régénérescence axonale, et identifié comme marqueur potentiel de la SLA. Les différentes isoformes de Nogo présentent un profil d'expression caractéristique dans le muscle des patients atteints de SLA. Nous avons montré que les niveaux protéiques de Nogo-A et Nogo-B sont corrélés à l'état fonctionnel du patient ainsi qu'à la surface des fibres oxydatives. Nos études immunohistochimiques montrent une localisation quasi exclusive de Nogo-A dans les fibres oxydatives atrophiques de patients atteints de SLA. Ceci suggère que le niveau d'expression de Nogo-A et Nogo-B constitue un marqueur moléculaire de la sévérité de la maladie. Afin de caractériser la fonction de Nogo-A au cours de la pathologie, nous avons croisé les souris G86R (modèle transgenique de la SLA) avec des souris invalidées pour le gène Nogo-A (Nogo-A-/-). Les souris G86R/Nogo-A-/- ont présenté une augmentation significative de la durée de vie par rapport aux souris G86R/NogoA+/+. Afin de déterminer si la seule expression musculaire de Nogo-A, telle que nous la détectons chez les patients atteints de SLA et les souris G86R, est suffisante pour provoquer une déstabilisation de la jonction neuromusculaire, nous avons réalisé des expériences de transfection in vivo en injectant un vecteur d'expression Nogo-A dans le muscle. Les résultats de ces études montrent que la morphologie de la jonction neuromusculaire est affectée par l'expression ectopique de Nogo-A. En conclusion, ce travail de thèse suggère que le muscle participe activement au développement d'une SLA.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease characterized by the loss of motor neurons in the spinal cord, brain stem and motor cortex. The objective of my PhD was to analyse the cellular and molecular mechanisms implicated in the loss of motor neurons. In this context, we carried out the studies conducted in our laboratory on the neurite outgrowth inhibitor Nogo identified as potential marker of ALS disease. Different isoforms of Nogo exhibit a specific pattern of expression in the muscle biopsies of ALS patients. Our studies showed that the protein levels of Nogo-A and Nogo-B correlated with the severity of clinical disability and with the mean area of oxidative fibres. In addition, the Nogo-A immunoreactivity was observed selectively in atrophic oxidative muscle fibres of ALS patients. These results suggest that Nogo-A and Nogo-B are the markers of disease severity. In order to characterise the function of Nogo-A in the pathology we crossbred the G86R ALS transgenic mice with the Nogo-A (Nogo-A-/-) knock-out mice. The life span G86R/ Nogo-A-/-was significantly increased. In order to determine if the muscular expression of Nogo-A as we observed in the muscle biopsies of ALS patients and in the muscle of G86R mice was sufficient to provoke destabilisation of neuromuscular junction (NMJ), we performed electrotransfer of a plasmid carrying Nogo-A gene into the soleus muscle of wild type mice. We observed that the morphology of the NMJ was affected by ectopic expression of Nogo-A. In conclusion, our results suggest that the muscle participates to the development of ALS.