Réponse neuronale dans l'accident vasculaire cérébrale ischémique : modulation de l'autophagie et clivage du tPA

Νeural respοnse in ischemic strοke : mοdulatiοn οf autοphagy and tΡA cleavage

• Auteur / Autrice : Hortense Triniac
• Direction : Benoit Roussel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moleculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 22/11/2023
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physiopathologie et imagerie des troubles neurologiques (Caen ; 2017-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement co-accrédité : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Hélène Castel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ze Zheng, Marie-Christine Bouton, Denis Vivien, Flavie Strappazzon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ze Zheng, Marie-Christine Bouton

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteur de croissance IGF-1

Cortex cérébral

Récepteurs NMDA

Activateur tissulaire du plasminogène

Autophagie

Ischémie cérébrale

Mots clés libres

Neurones corticaux

Autophagy

Cortical neurons

Stroke

Tissue plasminogen activator

NMDA Receptors

Insulin like growth factor I

Résumé

L'ischémie cérébrale déclenche de nombreuses voies de signalisation qui contribuent à la mort neuronale, y compris l'autophagie. L'excitotoxicité due à la suractivation du récepteur N-Méthyl-D-Aspartate (NMDAR) est l'un des principaux événements consécutifs à un accident vasculaire cérébral et joue un rôle dans la mort neuronale médiée par l'autophagie. L'activateur tissulaire du plasminogène (tPA) est une sérine protéase du système nerveux central utilisée comme agent thrombolytique pour faciliter la reperfusion pendant la phase aiguë de l'accident vasculaire cérébral ischémique. Le tPA offre une neuroprotection en activant le récepteur insulin growth factor 1 (IGF-1R), qui diminue à son tour l'autophagie.Pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine de la mort neuronale par autophagie causée par l'ischémie cérébrale, nous avons étudié les rôles de l'activation des NMDAR et de l'IGF-1R dans les neurones corticaux après ischémie. En utilisant un modèle in vitro d'AVC ischémique (OGDreox), nous avons constaté que l'activation du NMDAR induit de l'excitotoxicité et de l'autophagie, augmentant ainsi la mort neuronale. Plus précisément, nous avons découvert que les NMDARs régulent négativement l'IGF-1R en inhibant sa phosphorylation, ce qui diminue la phosphorylation de l'IRS-1 en aval. Par conséquent, l’inhibition de la voie de signalisation neuroprotectrice de l'IGF-1R pendant un AVC ischémique intensifie la mort neuronale autophagique.Le tPA est sécrété sous sa forme simple chaîne (sc-tPA) et peut être converti en forme double chaîne (tc-tPA) par la plasmine et les kallikréines. Cette sérine protéase a des effets à la fois neurotrophiques et neurotoxiques, le sc-tPA favorisant l'excitotoxicité des NMDARs et le tc-tPA régulant négativement les NMDARs contenant GluN2B. Nous avons identifié un mécanisme de clivage du sc-tPA en tc-tPA spécifique à la surface d'activation des neurones corticaux matures. Ce mécanisme est dépendant de la plasmine et implique le LBS du domaine Kringle 2 du tPA.

Cerebral ischemia triggers many signaling pathways that contribute to neuronal death, including autophagy. One of the primary events following stroke is excitotoxicity due to overactivation of the N-Methyl-D-Aspartate receptor (NMDAR), which plays a role in autophagy-mediated neuronal death. Tissue-type plasminogen activator (tPA) is a serine protease of the central nervous system and is used as a thrombolytic agent to facilitate reperfusion during the acute phase of ischemic stroke. tPA offers neuroprotection by activating the insulin growth factor 1 receptor (IGF-1R), which in turn reduces autophagy.To gain deeper insights into the molecular mechanisms behind autophagy-mediated neuronal death caused by cerebral ischemia, we investigated the roles of NMDAR and IGF-1R activation in cortical neurons post-ischemia. Using an in vitro model of ischemic stroke (OGDreox), we found that NMDAR activation induces excitotoxicity and autophagy, subsequently leading to neuronal death. More specifically, we discovered that NMDAR negatively regulates IGF-1R by inhibiting its phosphorylation, which then decreases the phosphorylation of IRS-1 downstream. As a result, the suppression of the neuroprotective IGF-1R signaling pathway during ischemic stroke intensifies autophagic neuronal death.tPA is secreted in its single-chain form (sc-tPA) and can be converted to a two-chain form (tc-tPA) by plasmin or kallikreins. This serine protease displays both neurotrophic and neurotoxic effects with sc-tPA promoting NMDAR excitotoxicity and tc-tPA down-regulating GluN2B-NMDARs. We identified a specific cleavage mechanism of sc-tPA into tc-tPA by the activation surface of mature cortical neurons. This mechanism is plasmin-dependent and involves the LBS of the Kringle 2 domain of tPA.