Etude du rôle de VGLUT3, un transporteur vésiculaire du glutamate atypique, dans l'amygdale cérébrale dans le contexte de peur acquise

Study of an atypical vesicular glutamate transporter type 3 (VGLUT3) in the amygdalar network and particularly in acquired fear

• Auteur / Autrice : Nida Chabbah
• Direction : Salah El Mestikawy, Stéphanie Daumas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 20/10/2017
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Neurosciences Paris-Seine (2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Rachel Sherrard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Giovanni Marsicano, Dominique Hasboun
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Lanfumey, Aline Desmedt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glutamate (ion)

Interneurones

État de stress post-traumatique

Mots clés libres

Vglut3

VGLUTs

Amygdale

Mémoires aversives

Peur conditionnée

Tspt

VGLUT3

Fear conditioning

Aversive memories

Résumé

Le trouble de stress post-traumatique (TSPT) est un trouble de type anxieux se déclenchant généralement suite à une expérience traumatisante. Des structures cérébrales telles que le cortex préfrontal, l’hippocampe ou encore l’amygdale, appartenant au réseau impliqué dans l’apprentissage et les mémoires émotionnelles, sont particulièrement altérées. Ce réseau étant extrêmement bien conservé au cours de l’évolution, la mise en place et le maintien des mémoires aversives peut être étudiés chez le rongeur par un paradigme pavlovien de peur conditionnée. Notre équipe a identifié une forte expression du transporteur vésiculaire du glutamate, VGLUT3 dans l’amygdale basolatérale (BLA). VGLUT3, comme les autres transporteurs vésiculaires du glutamate (VGLUTs), permet l’internalisation du glutamate dans les vésicules synaptiques. Il se distingue des autres VGLUTs par sa distribution et ses fonctions atypiques. Mes travaux de recherche nous ont permis d’identifier les populations neuronales exprimant VGLUT3 dans la BLA, et de définir son rôle dans les processus de mémoires aversives. La caractérisation anatomique a révélé que : 1/ VGLUT3 est uniquement présent dans une sous-population d’interneurones GABAergiques de la BLA, et 2/ VGLUT3 est exprimé dans les terminaisons cholinergiques et sérotoninergiques de la BLA, permettant d’identifier deux populations de neurones de projections possédant VGLUT3. L’étude du rôle fonctionnel de VGLUT3 a été réalisé par l’utilisation d’une approche génétique couplée à une approche virale pour invalider VGLUT3 dans les terminaisons GABAergiques, sérotoninergiques ou bien cholinergiques. Les souris présentant une inactivation constitutive de VGLUT3 montrent une généralisation au contexte et une extinction rapide. L’inactivation spécifique de VGLUT3 dans la BLA ou dans le cerveau antérieur basal – site d’origine des neurones de projections cholinergiques vers la BLA perturbent également les mémoires aversives, soulignant le rôle spécifique de VGLUT3 dans les réponses modulant la peur à travers sa présence dans l’amygdale basolatérale. Ces nouvelles données permettront de mieux comprendre le fonctionnement et le rôle de VGLUT3 dans les mémoires émotionnelles, et d’explorer son éventuelle implication dans des troubles de l’anxiété tel le TSPT.

Post-Traumatic Stress Disorder (PTSD) is an anxiety-like disorder usually triggered by a traumatic experience. Brain structures such as the prefrontal cortex, the hippocampus or the amygdala belonging to the learning and emotional memories network, are particularly affected. As this network is extremely well conserved during evolution, acquisition and consolidation of aversive memories can be studied by a Pavlovian fear conditioning paradigm in rodents. Our team has identified a strong expression of the vesicular glutamate transporter, VGLUT3 in the basolateral amygdala (BLA). VGLUT3 allows, like all vesicular transporters, neurotransmitter internalization, here the glutamate in synaptic vesicles. VGLUT3 is atypical because of its distribution and its functions. The aim of my work is to identify the neuronal population expressing VGLUT3 in the amygdala as well as its role in processing aversive memories. The anatomical characterisation revealed: 1/ VGLUT3 mRNA in BLA GABAergic interneurons, 2/ VGLUT3 protein in cholinergic and serotoninergic terminals in the BLA, identifying two populations of projecting neurons expressing VGLUT3. To decipher the functional role of VGLUT3, we used viral and genetic approaches to ablate VGLUT3 either in GABAergic, serotoninergic or cholinergic terminals. Mice lacking VGLUT3 constitutively show contextual generalization and rapid extinction. Specific inactivation of VGLUT3 in BLA impairs aversive memories, shedding light on a specific role of VGLUT3 in modulating fear responses through its presence in BLA interneurons. These new data will be discussed in the context of PTSD and would open a new direction for the development of therapeutic treatment.