Rôle du VEGF dans la régulation de la synapse glutamatergique

par Pierre De Rossi

Thèse de doctorat en Neurosciences

Sous la direction de Claire Meissirel.

Soutenue le 17-12-2013

à Lyon 1 , dans le cadre de École Doctorale Neurosciences et Cognition (NSCo) , en partenariat avec Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon (équipe de recherche) .

Le président du jury était Jean-Louis Bessereau.

Le jury était composé de Laurent Groc, Alain Buisson.

Les rapporteurs étaient Fanny Mann, Bruno Gonzalez.


  • Résumé

    Le vascular endothelial growth factor (VEGF) un facteur de croissance essentiel du système vasculaire exerce des fonctions multiples sur les cellules nerveuses en favorisant la neurogenèse, la plasticité synaptique ou encore l'apprentissage et la mémoire. Cependant, les mécanismes impliqués dans son action régulatrice de la transmission et la plasticité synaptiques restent à élucider. Nous avons récemment mis en évidence une nouvelle interaction entre VEGFR2, le récepteur principal du VEGF, et les récepteurs NMDA (NMDAR) au cours de la migration des neurones pendant le développement du cervelet. Comme les NMDAR sont des acteurs clés de la transmission et de la plasticité synaptique, nous avons exploré le rôle du VEGF dans la régulation de l'expression et de la fonction des NMDAR synaptiques dans l'hippocampe. Nos résultats révèlent que le VEGF et son récepteur sont exprimés dans les régions CA1 et CA3 de l'hippocampe et le domaine extracellulaire de VEGFR2 peut se lier à la sous-unité GluN2B des NMDAR. Le VEGF est capable d'augmenter la transmission synaptique dépendant des NMDAR en régulant l'adressage synaptique des récepteurs exprimant la sous-unité GluN2B. Il se produit également une augmentation du nombre de synapses en présence du VEGF. Ces effets du VEGF requièrent la co-activation des récepteurs VEGFR2 et NMDAR et conduisent à un enrichissement synaptique en récepteurs glutamatergiques de type AMPA qui dépend de l'activation de la CaMKII. Nos travaux démontrent pour la première fois un rôle direct de la signalisation VEGF/VEGFR2 dans la fonction de la synapse excitatrice glutamatergique

  • Titre traduit

    VEGF modulates NMDAR synaptic function and localization in the hippocampus


  • Résumé

    The vascular endothelial growth factor (VEGF) plays a critical role during vascular development but recent evidence indicates that it also regulates various neuronal processes in the nervous system, such as neurogenesis, hippocampal synaptic plasticity, learning and memory. Recently, we showed a novel interaction between the glutamate receptor NMDA (NMDAR) and the VEGF receptor VEGFR2 during neuronal migration in the developing cerebellum. As NMDAR have been widely implicated in synaptic transmission and plasticity, we hypothesized that VEGF might regulate NMDAR function in hippocampal synaptic transmission and plasticity, as well as in learning and memory. Our results revealed that VEGF and its receptor VEGFR2 are expressed in the CA1 and CA3 regions of the hippocampus. Biochemical exploration highlighted an interaction between the extracellular domain of VEGFR2 and the GluN2B subunit of NMDAR. In addition, whole-cell patch clamp experiments in acute hippocampal slices showed that VEGF potentiates post-synaptic GluN2B-expressing NMDAR responses. Furthermore NMDAR and VEGFR2 co-activation in hippocampal neurons increased the pool of synaptic GluN2B-NMDAR and affects synapse number. These processes are associated with an increase in AMPAR synaptic expression and an involvment of CaMKII signaling pathway. Altogether, our results demonstrated for the first time a direct effect of VEGF on the function of excitatory glutamatergic synapses


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