Communication entre le système nerveux périphérique et le périoste mandibulaire : rôles du NGF et de la Sémaphorine3a

par Cédric Mauprivez

Thèse de doctorat en Sciences du vivant

Sous la direction de Jean-Louis Saffar.


  • Résumé

    L’action du système nerveux périphérique sympathique sur le métabolisme osseux, via la sécrétion de neurotransmetteurs, comme le VIP, est clairement établie. Réciproquement, les cellules osseuses expriment des molécules possédant des propriétés chémo-attractives (NGF) ou répulsives (Sémaphorine 3a) suggérant que l’os est capable de contrôler sa propre innervation. Afin de mieux comprendre les relations entre système nerveux et cellules osseuses, notre travail s’est déroulé en deux étapes.Dans un premier temps, nous avons montré que la sympathectomie chimique à la guanéthidine monosulfatée, au niveau du périoste mandibulaire, modulait le ratio OPG/RANKL par l’intermédiaire de la voie cholinergique du système nerveux sympathique. Le traitement par du VIP des rats sympathectomisés a permis de rétablir le potentiel résorbant du système sympathique et ainsi confirmé le rôle prépondérant du VIP dans la modulation du métabolisme osseux au niveau du périoste mandibulaire. Dans un deuxième temps, nous avons évalué les variations d’expression du NGF et de la Séma3a, en fonction de la disponibilité locale en VIP. La sympathectomie, dans le compartiment ostéogène du périoste mandibulaire, a épuisé les réserves en proNGF et en Sema 3a et provoqué une migration de fibres sensorielles immunoréactives au CGRP où physiologiquement elles sont absentes. Dans compartiment non-ostéogène, la sympathectomie a induit une dégranulation des mastocytes et la libération de βNGF (forme mature) et le développement de fibres CGRP-IR.. Le traitement par le VIP10-28, un antagoniste des récepteurs du VIP, a provoqué des effets similaires à la sympathectomie. In vitro, le VIP n’a pas modifié l’expression relative des ARNm codant pour le NGF et la Séma 3a, augmenté celle de RANKL et diminué celle d’OPG. Le VIP10-28 a permis d’augmenter l’expression d’OPG, et de diminuer celle de Séma3a et de CGRP. L’ensemble de ce travail a permis de montrer que le système sympathique cholinergique, via le VIP, module à la fois le rapport OPG/RANKL et l’expression de NGF et de Sema3a au niveau des ostéoblastes et du périoste mandibulaire et renforce l’hypothèse d’une communication bidirectionnelle entre les cellules nerveuses et osseuses.


  • Résumé

    The action of the sympathetic nervous system on bone metabolism, via the secretion of neurotransmitters such as VIP, is clearly established. Conversely, bone cells express molecules with chemo-attractive properties (NGF) or -repulsive (Semaphorin3a), suggesting that bone can control its own innervation. To better understand the relationship between the nervous system and the bone cells, our work takes place in two stages. As a first step, we have shown that chemical monosulfate guanethidine sympathectomy, modulates in the mandible periosteum the OPG/RANKL ratio through the cholinergic nervous system. VIP treatment of sympathectomized rats restored to controls the resorption potential of the sympathetic system and thus confirmed the leading role of VIP in the modulation of bone metabolism in this bone envelope. In a second step, we evaluated, the variations in NGF and Sema3a expressions, according to the local availability in VIP. Sympathectomy, exhausted proNGF and Sema 3a stores in the osteogenic compartment of the periosteum and caused its invasion by CGRP immunoreactive sensory fibers, where they are physiologically absent. In the non-osteogenic compartment, sympathectomy induced mast cell degranulation and release of βNGF (the mature form) and sprouting of CGRP-IR fibers Treatment with VIP10-28, a VIP receptors antagonist, had effects similar to sympathectomy. In vitro, VIP did not alter the relative expression of mRNA encoding NGF and Sema 3a, increased RANKL and decreased OPG mRNAs. VIP10-28 increased OPG mRNA expression and decreased that of Sema3a and CGRP.In conclusion, this work showed that the cholinergic sympathetic system, via VIP, modulates the OPG/RANKL ratio and NGF and Sema3a expression in periosteal osteoblasts and strengthens the hypothesis of a bi-directional communication between nerve and bone cells.

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  • Détails : 1 vol. pagination multiple
  • Annexes : Bibliogr. p. 90-102

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