La sensibilité au froid des cellules de Merkel et des kératinocytes, leurs contributions à la sensibiblité thermique et tactile de la peau

par Valentine Bouvier

Thèse de doctorat en Neurosciences

Sous la direction de Marcel Crest.

Le président du jury était Aziz Moqrich.

Le jury était composé de Valérie Cenizo.

Les rapporteurs étaient Halima Ouadid-Ahidouch, Jacques Noël.


  • Résumé

    La détection de la température externe par la peau est le point de départ de nombreuses adaptations cellulaires et comportementales permettant de maintenir notre température interne constante. Selon ce concept, les fibres sensorielles cutanées sont les seuls récepteurs sensoriels de la peau pour la détection de la température. Plusieurs canaux ioniques activés directement par des températures chaudes ou froides ont été identifiés, ce sont les canaux TRPs. Le froid peut-il modifier le fonctionnement des organes du toucher?Nous montrons chez l’homme et la souris que les cellules de Merkel (CMs), qui sont les cellules tactiles des complexes de Merkel, peuvent être activées par le froid. Chez les souris dépourvues du canal TRPM8 (KO M8) la réponse au froid des CMs diminue. Le BCTC et le M8B, 2 bloqueurs du canal TRPM8, diminuent également la réponse au froid des CMs. Pour déterminer l’impact de cette sensibilité au froid sur la performance tactile, nous avons enregistré les variations de l’activité nerveuse des récepteurs de Merkel chez les souris WT et KO M8. Un froid modéré (20°C) appliqué sur la peau diminue le train de potentiels d’action issu d’un récepteur de Merkel stimulé mécaniquement. A 20°C ni le seuil de déclenchement des potentiels d’action, ni le train de potentiels d’action en réponse à une stimulation électrique ne sont modifiés. En revanche chez les souris KO M8 cette réponse mécanique tactile n’est plus diminuée. Ce résultat montre pour la première fois qu’une cellule non nerveuse de la peau, la cellule de Merkel, contient un récepteur au froid, le canal TRPM8, qui ajuste l’activité des récepteurs de Merkel lors d’une stimulation tactile.

  • Titre traduit

    The cold sensitivity of Merkel cells and keratinocytes, their contributions of thermal and tactile sensitivity of the skin


  • Résumé

    In the skin, Merkel cells (Mcs) are connected to keratinocytes and A sensory nerve fibers and the complexes works as a slow adaptive mechanoreceptor (SA1 receptor). We observe that cooling human and mouse Merkel cells to 15°C increases intracellular Ca2+ ions concentration. The TRPM8 agonist’s provoke intracellular Ca2+ increases. The responses to cooling and TRPM8 agonist’s are reduced in absence of extracellular Ca2+ ions, by the TRPM8 antagonist’s and in KO M8 mouse. These results show that MCs sense cooling through TRPM8 channels. We hypothesize that cooling sensitivity modulate mechano-transduction and we investigate the modulation of SA1 response using the skin nerve and microneurography techniques in mouse and human, respectively. In mouse, cooling the skin at 22°C reduces the frequency of the SA1 discharge, without modifying the nerve conduction. This reduction disappeared in KO M8 mouse. These results suggest that MCs activity reduced the discharge of SA1 receptor at mild fresh temperature, anticipating effect of lower temperature on A nerve fiber excitability.This study is the first report about the sensitivity of MCs to cold temperature and its consequences on the SA1 receptor activity in mouse and human. We conclude that cold sensitivity of Merkel cells mediated by TRPM8 regulates the SA1 mechanical response, particularly at mild fresh temperature, when the nerve conduction is not significantly modified by cold. This is the first description of an active inhibitory process, driven by a TRP channel, during sensory transduction in the skin.



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Informations

  • Sous le titre : La sensibilité au froid des cellules de Merkel et des kératinocytes, leurs contributions à la sensibiblité thermique et tactile de la peau
  • Détails : 1 vol.(210 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f.188-210
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