FBN
Les douleurs sont elles différentes en fonction de leurs origines ?

Alexandre Favereaux
Effectivement, il existe plusieurs types de douleurs. Normalement, la douleur disparaît en quelques heures, voire quelques jours. Ce mécanisme de sensibilisation est un moyen normal de protection. Les neurobiologistes parlent de la nociception comme d'une fonction défensive et d'alarme du corps humain. Mais il arrive que ce mécanisme se dérègle et que la douleur s'installe. On entre alors dans le domaine de la douleur chronique. De plus, il convient de différencier différents types de douleur chronique en fonction de l'origine de celle-ci. Ainsi, il existe des douleurs d'origine inflammatoire, neuropathique ou cancéreuses pour ne citer que les principales. Les mécanismes mis en jeu ne sont pas identiques ce qui complique évidemment la recherche d'une cible thérapeutique.



FBN
Y a t'il une clef a trouver dans les mécanismes de sensibilisation à la douleur ? ou en êtes vous ?

Alexandre Favereaux
Notre équipe appartient à l'Institut Interdisciplinaire des Neurosciences qui a été créé cette année et s'intéresse aux mécanismes centraux de sensibilisation à la douleur, sous la direction de Frédéric Nagy, puis Marc Landry. « Mécanismes centraux », cela signifie que nos recherches concernent essentiellement les phénomènes qui interviennent dans la moelle épinière, lors du premier relais de l'information douloureuse, avant son transfert vers le cerveau. Nos travaux ont mis en évidence le rôle que jouaient certains canaux calciques de la membrane des neurones spinaux dans l'amplification du message ; un tel mécanisme pourrait représenter une des causes de ces douleurs pathologiques. Nous cherchons également à comprendre comment l'activité de ces neurones spinaux est modulée, et en particulier nous nous intéressons aux pertes d'inhibition qui s'exercent normalement sur ces neurones . Enfin, nous développons activement un projet destiné à comprendre les mécanismes de régulation en amont de l'expression des différents partenaires impliqués, en particulier les canaux calciques. Dans ce cadre, les micro ARN représentent une cible de choix. Il s'agit en effet de petits ARN non codant qui peuvent contrôler simultanément plusieurs cibles, et dont l'action combinée permet d'envisager une régulation très fine de l'expression des protéines impliquées dans les mécanismes spinaux de douleurs chroniques.

Le résumé de la publication "Bidirectional integrative regulation of Cav1.2 calcium channel by microRNA miR-103: role in pain".EMBO J. 2011

Alexandre Favereaux
En situation de douleurs neuropathiques chroniques des changements dans l'expression des propriétés d'amplification peuvent altérer les capacités d'intégration des neurones de la moelle épinière et provoquer une sensibilisation douloureuse. Comme nous l'avons montré dans nos travaux antérieurs, ces propriétés intrinsèques d'amplification reposent sur l'activation des canaux calciques de type L. De plus, nous avons montré qu'un sous-type particulier de canaux L, Cav1.2, était sur-exprimé chez des animaux neuropathiques et que son inhibition spécifique à l'aide d'antisens permettait de restaurer une sensibilité douloureuse normale.
Dans cet article, nous avons cherché à identifier les mécanismes qui génèrent cette sur-expression et nous avons émit l'hypothèse d'une régulation de Cav1.2 par des microARNs.
Les microARNs (miRNAs) sont une classe d'ARN non-codant récemment découverts et qui ont la faculté de réprimer la traduction des ARNm. Ce blocage de la traduction peut être réalisé par la destruction des ARNm cibles mais peut également être un mécanisme réversible basé sur la séquestration des ARNm dans des particules appelées Processing Bodies. Une autre caractéristique intéressante de ces miRNAs est leur mode d'hybridation aux ARNm cibles, cette interaction étant suffisamment permissive pour permettre en principe à un miRNA d'inhiber plusieurs ARNm.
Notre analyse bio-informatique nous indiquait que les 3 sous-unités composant le canal Cav1.2 étaient susceptibles d'être régulées par des miRNAs. De manière intéressante, parmi les miRNAs pouvant cibler Cav1.2, miR-103 pouvait théoriquement cibler les 3 sous-unités en même temps. De plus, nos premières analyses mettaient en évidence une diminution significative du taux de miR-103 dans la moelle épinière des rats neuropathiques.

A l'aide de gènes rapporteurs nous avons confirmé l'interaction de miR-103 avec les 3 sous-unités de Cav1.2. De plus, l'inhibition exercé par miR-103 sur Cav1.2 est dose-dépendante. Cette régulation a un impact sur la fonction neuronale puisqu'elle induit une diminution de l'expression des canaux calciques Cav1.2 à la membrane comme nous le démontrons par imagerie confocale. Ainsi, il en résulte une diminution de l'excitabilité neuronale que nous mettons en évidence par imagerie calcique. En conséquence, lorsque miR-103 est sur-exprimé ou sous-exprimé, il y a respectivement une diminution ou une augmentation de l'excitabilité neuronale.
Sachant le rôle important des canaux calciques Cav1.2 dans les mécanismes douloureux, nous avons étudié l'impact de miR-103 sur la perception douloureuse. Notre première idée était de moduler artificiellement le taux de miR-103 chez des animaux naïfs et de mesurer l'effet sur la perception douloureuse. Nos résultats indiquent que les rats qui reçoivent des inhibiteurs de miR-103 par injections intrathécales présentent une hypersensibilité douloureuse.
Finalement, nous avons voulu évaluer le potentiel thérapeutique de miR-103 chez des animaux souffrant de douleur neuropathique. Les différentes analyses comportementales montrent que l'injection intrathécale de miR-103 permet de soulager en partie l' hypersensibilité douloureuse de ces animaux.