Mécanisme d'interaction microglie-neurone au nœud de Ranvier

Mechanism of microglia-neuron interaction at the node of Ranvier

• Auteur / Autrice : Rémi Ronzano
• Direction : Anne Desmazières, Catherine Lubetzki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 13/01/2022
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut du cerveau (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Alain Trembleau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Gressens, Tim Czopka
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sonia Garel, María Cecilia Angulo Jaramillo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Myélinisation

Microglie

Noeuds de Ranvier

Système nerveux central -- Maladies

Sclérose en plaques

Mots clés libres

Microglie

Nœud de Ranvier

Activité neuronale

Sclérose en plaque

Interaction neuron-glie

Remyelinisation

Oligodendrocyte

Mircoglia

Node of Ranvier

Multiple sclerosis

Résumé

La sclérose en plaques est une maladie inflammatoire démyélinisante et neurodégénérative du système nerveux central. Si des thérapies prenant en charge la composante inflammatoire de la maladie sont disponibles, la compréhension des mécanismes permettant de promouvoir la remyélinisation et ainsi de ralentir la progression de la maladie est essentielle. Les nœuds de Ranvier qui permettent la régénération des potentiels d’actions sont des cibles précoces lors de la démyélinisation. La démyélination induit leur désorganisation, et leur reformation est un événement antérieur à la remyélinisation. Par ailleurs, les cellules microgliales qui sont les cellules immunitaires résidentes du système nerveux central, sont des régulateurs majeurs des processus de remyélinisation. L'interaction de ces cellules avec les neurones étant connu pour moduler de nombreux mécanismes, nous nous sommes demandés si les cellules microgliales interagissaient également avec les nœuds de Ranvier, dans des conditions d’homéostasie et lors de la remyélinisation. Et le cas échéant qu'elles étaient les fonctions de cette interaction. Au cours de ce travail, nous avons montré que la microglie contacte les nœuds de Ranvier dans l’ensemble du système nerveux central et que ces contacts sont renforcés au cours de la remyélinisation. Nous avons identifié les nœuds comme des sites préférentiels d’interaction le long des axones myélinisés et avons montré que l’activité neuronale permet de stabiliser ces interactions, via les flux potassiques qu’elle induit. Lors de la remyélinisation, la diminution de l’interaction microglie-nœud, corrèle avec une inhibition du switch microglial et de la remyélinisation.

Multiple sclerosis is an inflammatory and neurodegenerative disease of the central nervous system. Although therapies reducing the inflammatory component of the disease are available, it is essential to understand the mechanisms promoting remyelination in order to develop strategies to slow down the progression of the disease. The nodes of Ranvier allow the fast saltatory propagation of action potentials along myelinated fibers. It has been shown that nodes are an early target in demyelination that induces their disruption. Furthermore, it was observed that the reclustering of the nodes is an early event in remyelination suggesting a role in repair. Microglia are the resident immune cells of the central nervous system and are key regulators of remyelination. The interaction of microglial cells with neurons is known to modulate several physiological and pathological mechanisms. Therefore, we hypothesized that microglia may interact with nodes of Ranvier, and that this interaction could regulate microglial physiology and indirectly remyelination. Here, we have identified that microglia interact with nodes throughout the central nervous system and that these contacts are reinforced during remyelination. Furthermore, along myelinated axons, we found that microglia interact preferentially with nodes and that this interaction is modulated by neuronal activity through potassium fluxes. During remyelination, the inhibition of microglia-node interaction correlates with an inhibition of the microglial switch and of remyelination efficiency suggesting a potential role of microglia-node interaction in repair.