Interaction neurone-glie dans le cervelet: implication de la glie radiaire de Bergmann dans l'homéostasie hydrique et potassique en conditions physio-pathologiques.

par Xia Li

Projet de thèse en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Hervé Daniel et de Micaela Galante.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2015-....) , en partenariat avec Neuro-PSI - Institut des Neurosciences Paris Saclay (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 30-09-2018 .


  • Résumé

    La glie de Bergmann est le principal astrocyte du cortex cérébelleux, en étroite interaction avec les cellules de Purkinje, neurones principaux de cette structure cérébrale. Le projet de thèse vise à étudier les interactions physiologiques cellules de Bergmann-cellules de Purkinje relatives au rôle fonctionnel de ce type de glie dans la recapture du K+ extracellulaire résultant de l'activité neuronale et dans le contrôle de l'homéostasie hydrique dans des conditions physiologiques et pathologiques (ischémie et consequences de la perte de la dystrophine Dp71). Plusieurs questions seront abordées : 1) Quels sont les mécanismes moléculaires à la base du maintien de l'équilibre hydrique et potassique ? Est-ce que le canaux potassiques de type Kir4.1 exprimés dans les cellules de Bergmann jouent un rôle important dans la régulation de [K+]e ? 2) Quelle est l'implication des canaux aqueux de type AQP4 dans la régulation du volume extracellulaire ? 3) Quelles sont les conséquences d'une perte de la Dp71 sur l'ancrage des Kir4.1 et des AQP4 et sur la physiologie de la glie de Bergmann? Ces études seront menées en combinant l'électrophysiologie (patch-clamp et microélectrodes sensibles aux ions) avec l'optogénétique, l'ARN interférent et l'apport exogène de la dystrophine Dp71 par transgénèse.

  • Titre traduit

    Cross-talk between neurons and glia: implication of radial glia in water and potassium homeostasis during neuronal activity in physiological and pathological conditions.


  • Résumé

    Bergmann glial cells (BGs) play critical roles in the structure and function of the cerebellum. Their radial processes extend throughout the molecular layer and contact blood vessels, synapses and form the glia limitans, a thin barrier of flattened endfeet at the surface of the cerebellum. BG processes unsheathe synapses on Purkinje cells, the only neuronal output of the cerebellar cortex and they play an important, supportive role in neurotransmission by maintaining a physiological synaptic microenvironment. The strategic position occupied by BGs and the expression of specific potassium and water channels, confer to them the possibility to accomplish a typical astrocyte duty: the control of water and ionic balance in the extracellular space. The aim of the PhD thesis will be to investigate the role of BG in water and potassium homeostasis in normal and pathological conditions such as ischemia. Several questions will be raised: 1) What is the implication of water channel aquaporin-4 in the regulation of the extracellular volume? 2) What are the molecular mechanisms implicated in the maintenance of the extracellular potassium equilibrium? 3) What are the consequences of dystrophin 71 loss on the distribution/expression of inward rectifier potassium channels Kir4.1 and aquaporin-4 in BG? This study will be performed combining electrophysiology (patch-clamp and ion-sensitive microelectrode techniques) and optogenetics on ex-vivo cerebellar slices and in vivo viral injections of small-interfering RNA.