Les canaux sodium des cellules en grain du cervelet

par Nancy Osorio

Thèse de doctorat en Neurosciences

Sous la direction de Marcel Crest.

Soutenue en 2006

à Aix-Marseille 3 .


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Sodium channels in cerebellar granule cells


  • Résumé

    En plus du courant sodium transitoire, responsable de la dépolarisation rapide du potentiel d’action (PA), les canaux sodium dépendants du potentiel génèrent deux courants sous-liminaires, les courants persistant et résurgent, activés pour des potentiels plus négatifs que le seuil du PA. Dans les cellules en grain du cervelet (CGC), nous avons cherché à établir quelles étaient la localisation subcellulaire et les sousunités Nav1 constitutives des canaux ioniques à l’origine de ces courants. Les CGC sont de petits neurones glutamatergiques du cortex cérébelleux qui possèdent une activité électrique complexe. In vivo, les CGC peuvent soutenir des trains de PA à des fréquences maximales de 200 Hz en réponse à des stimulations sensorielles. Ces neurones peuvent aussi répondre par des bouffées de PA pour des stimulations liminaires in situ et in vivo. Des simulations de l'électrogenèse dans les CGC ont suggéré l’intervention des trois composantes, précédemment citées, du courant sodium, sans données expérimentales précises. Nous avons montré que les CGC en culture expriment les sous-unités Nav1. 2 et Nav1. 6. Exprimées en même temps, ces sous-unités occupent néanmoins des localisations subcellulaires différentes, dépendantes de la maturation des segments initiaux (SI). Seule Nav1. 2 est concentrée aux SI précoces alors que Nav1. 6 est dispersée tout au long du neurone. Au cours de la maturation, Nav1. 6 s’accumule progressivement aux SI et se retouve ainsi concentré avec Nav1. 2. Ce schéma de développement des SI est similaire à celui que nous avons observé in situ. Par la méthode du sodium inversé, nous avons déterminé les paramètres biophysiques du courant sodium transitoire et montré l’existence d’un courant sodium persistant. Des perfusions locales de TTX nous ont permis de déterminer une origine majoritairement neuritique de ce courant persistant. Enfin, nous avons montré la présence d’un courant sodium résurgent dans les CGC en culture. Parce que Nav1. 6 est une sous-unité particulièrement importante dans les systèmes neuronaux matures, nous avons tenter de cerner sa fonction dans les CGC. Pour cela, nous avons utilisé deux modèles de souris : des souris med (Nav1. 6-/-) qui ne survivent pas au-delà de trois semaines et des souris dont le gène Scn8a (codant pour Nav1. 6) a été inactivé uniquement dans les CGC (Scn8a CGC KO). Dans les CGC med en culture, en l'absence de Nav1. 6, le courant sodium transitoire, en plus d'être très réduit, est plus susceptible à l'inactivation lente, c'est-à-dire qu'au potentiel de repos, moins de canaux sont disponibles pour émettre un PA. Le courant résurgent est fortement diminué alors que le courant persistant n’est pas modifié. La capacité des CGC en culture à émettre des trains de PA en réponse à des dépolarisations soutenues est alors fortement perturbée, et ces neurones n'émettent plus qu'un ou deux PA. In situ, sur des tranches de souris Scn8a CGC KO adultes, la disparition de Nav1. 6 affecte modérément les décharges à hautes fréquences. Cette différence peut être expliquée par une présence encore importante de Nav1. 2 aux SI à P60, mais elle suggère également un mécanisme de genèse des PA différent de celui observé en culture. Nos résultats suggèrent néanmoins une contribution majeure de Nav1. 6 dans l’électrogenèse des CGC de souris adultes. Elle pourrait être confirmée par une étude sur des souris Scn8a CGC KO plus âgées chez lesquelles un déficit d'apprentissage au rotarod a été montré.


  • Résumé

    Cerebellar granule cells (CGC) generate high-frequency action potentials and complex firing activities that have been proposed to depend on the unique properties of their voltage-gated Na+ channels. CGC expressed Nav1. 2 and Nav1. 6 subunits, accumulating successively to axonal initial segments (AIS). Using Nav1. 6'-/- CGC, we showed that Nav1. 6 generated transient Na+ currents and seemed to be the molecular correlate of resurgent component, whereas loss of Nav1. 6 did not affect persistent current. In situ, Nav1. 6-/- CGC exhibited milder impairment of high frequency firing in response to sustained depolarizations. This was probably due to Nav1. 2 which was present at AIS until P60. However, our results suggest that Nav1. 6 channels are necessary to attain physiologically relevant firing frequencies in CG cells. Studies of aged Navl. 6-/- CGC mice could be informative because they showed lower capacities at the rotarod test.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (163-[12] p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 129-158

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 200065468
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