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C'est cet intérêt commun qui m'a fait venir travailler dans le laboratoire de Christophe Mulle, où les méthodes d'étude des fonctions de ces récepteurs sont bien plus avancées que celles qu'on utilisait à Coimbra. J'ai effectué une partie de ma thèse avec Christophe Mulle, puis j'ai continué pour un stage post-doctoral.
Avec cette publication dans PNAS qu’avez vous montré de surprenant concernant l’action de ces récepteurs kaïnate?
Paulo Pinheiro
Les récepteurs kaïnate ressemblent beaucoup, sur le plan moléculaire aux récepteurs de type AMPA, qui sont les récepteurs du glutamate majeurs impliqués dans la transmission synaptique excitatrice dans le cerveau. Les récepteurs kaïnate, qui sont des cousins proches, joue sans doute un rôle très différent, en particulier dans la modulation de l'activité des réseaux synaptiques. L'étude des récepteurs kaïnate est très en retard par rapport à ce qu'on connaît des autres récepteurs du glutamate. Plus de 15 ans après leur clonage, il y a même des sous unités de récepteurs kaïnate pour lesquelles on ne connaît aucune fonction dans le cerveau. Une de ces sous unités était GluR7, découverte en 1992.
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Dans ce papier à PNAS on a dévoilé une fonction très importante des récepteurs comprenant cette sous-unité au niveau de l'hippocampe. On a trouvé qu'au niveau des synapses entre fibres moussues et cellules pyramidales de CA3 de l'hippocampe, ce récepteur est localisé uniquement au niveau présynaptique. GluR7 y joue un rôle fondamental dans la facilitation de la libération du glutamate et dans plusieurs formes de plasticité synaptique à court et à long terme. Ce sont aussi des récepteurs avec des propriétés biophysiques étonnantes, notamment par la nécessité de concentrations de glutamate importantes pour leur activation. Nos études ont apporté des éléments sur les mécanismes d'action de ces autorecepteurs, localisés sans doute très près des sites de libération du glutamate.
Comment allez vous poursuivre le travail?
Paulo Pinheiro
On poursuit le travail pour comprendre les mécanismes d'action de ces autorécepteurs. Je projette d'analyser le lien entre l'activation de ces récepteurs présynaptiques et l'augmentation de calcium dans la terminaison synaptique. |
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Pour cela, j'ai réalisé des expériences pilotes avec le microscope confocal biphotons de la PICIN, qui permet de combiner les enregistrements électrophysiologiques et l'imagerie à haute résolution du calcium dans des terminaisons uniques. Une des hypothèses est le canal associé au récepteur est lui-même perméable au calcium.
Au laboratoire, David Perrais travaille à ce projet en étudiant la perméabilité calcique des récepteurs recombinants. Par ailleurs, je viens de réaliser les tous premiers enregistrements en patch-clamp des boutons synaptiques des fibres moussues chez la souris, une technique que j'ai apprise dans le laboratoire de Jorg Geiger. Si on trouve des différences entre nos lignées de souris mutantes, ce serait vraiment intéressant….
Y a-t-il un lien dans votre recherche sur le fonctionnement de ces sous unités des récepteurs kaïnate et des maladies du système nerveux central, et si oui sait on pourquoi ?
Paulo Pinheiro
Déjà on peut se poser la question de la fonction de ces récepteurs dans le transfert d'information
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dans l'hippocampe et dans l'activité des réseaux de neurones.En comparant différentes lignées de souris mutantes, Shankar Sachidhanandam au laboratoire vient de montrer que ces autorécepteurs agissent comme de véritables amplificateurs du transfert de potentiels d'action. Il essaie de comprendre maintenant, en collaboration avec Yoon Cho (CNIC, Univ Bordeaux 1),quelles conséquences ont ces mutations sur l'activité de reconnaissance spatiale des cellules de l'hippocampe sur un animal se comportant, avec la possibilité d'un rôle dans la mémoire spatiale. Concernant les liens avec les maladies, des études génétiques chez l'homme ont montré que GluR7 peux être impliqué dans des maladies comme la schizophrénie et les formes graves de dépression. Nos études essayant de comprendre les fonctions de GluR7 sont donc un premier pas pour comprendre les maladies associés à ses dysfonctions, et si on réussit à mettre au point des agents sélectifs, de moduler l'activité des réseaux où ce récepteur est impliqué.
propos recueillis le 22 Octobre 2007
Yves Deris
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