ED Sciences de la Vie et de la Santé
Amyloïdes cérébraux d'alpha-synucléine dans les synucléinopathies : quantification, bioactivité et propriétés de souche.
par Ludivine SABATIER (Institut des Maladies Neurodégénératives)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Salle de conférence Site Carreire de l'Université de Bordeaux Bâtiment CARF 146, rue Léo Saignat 33076 Bordeaux cedex.
devant le jury composé de
- Joan TORRENT - Chargé de recherche - Université de Montpellier - Rapporteur
- Human REZAEI - Directeur de recherche - Université Paris-Saclay - Rapporteur
- Sophie LECOMTE - Directrice de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
- Nadia EL MAMMERI - Chargée de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
La présence d'inclusions protéiques composées majoritairement d'alpha-synucléine (a-syn), une protéine naturellement présente dans le cerveau, est la principale caractéristique des synucléinopathies, un ensemble de maladies neurodégénératives. Celles-ci regroupent l'atrophie multisystématisée (MSA), la maladie de Parkinson (PD), ainsi que la démence à corps de Lewy. L'a-syn présente dans les corps d'inclusions est retrouvée sous forme de fibres amyloïdes. A l'instar des maladies à prions, il est maintenant généralement admis que les synucléinopathies représentent des souches distinctes d'a-syn. Les bases moléculaires de leurs phénotypes divergents résident dans la structure des assemblages amyloïdes de la protéine, qui diffère entre ces pathologies. La bioactivité d'un amyloïde – sa capacité à recruter l'a-syn normale, induire son agrégation et propager la pathologie – constitue, au même titre que la structure, une propriété de souche. Cependant, les liens précis entre structure et bioactivité restent à établir. De nombreuses études ont montré que les fibres dérivées d'échantillons MSA étaient plus bioactives que celles issues d'échantillons PD. Bien que ces études aient tenté de normaliser ou doser les amyloïdes, nous avons identifié de nombreux biais relatifs à leur identification et leur quantification, si bien que ces mesures de bioactivité pourraient traduire des différences de doses plutôt que de bioactivité spécifique – i.e. rapportée à la quantité d'amyloïdes. De plus, il existe une hétérogénéité des fibres au sein même de la MSA, mais les conséquences fonctionnelles de cette hétérogénéité restent à établir. Dans ce but, notre étude s'est tout d'abord portée sur l'identification des biais méthodologiques, avant de mettre au point des procédures permettant une mesure non biaisée de la quantité d'a-syn amyloïde dans un échantillon biologique. Nous avons mis en place des méthodes de blot natifs (drop-blot et filter-blot), qui permettent d'évaluer la charge amyloïde relative dans les échantillons grâce à des immunomarquages avec des couples d'anticorps spécifiques que nous avons identifiés. De plus, certains ELISA commerciaux ne permettant pas la mesure des amyloïdes d'a-syn, en raison de l'utilisation d'anticorps non-adaptés, nous avons développé deux tests ELISA : un premier détectant toutes les espèces d'a-syn, et un deuxième quantifiant spécifiquement et de manière absolue les assemblages amyloïdes. Grâce au développement de ces outils, nous avons pu quantifier précisément l'a-syn amyloïde présente dans des échantillons de cerveau de patients atteints de synucléinopathies, afin de déterminer leur bioactivité spécifique. Nous avons choisi d'utiliser comme modèle une lignée cellulaire rapportrice HEK-hSyn-YFP. Ces études in vitro ont montré que les fibres contenues dans les cerveaux MSA sont plus bioactives que les fibres PD, à la fois en utilisant des échantillons de cerveaux bruts, ou des échantillons enrichis en amyloïdes suite à un fractionnement biochimique à partir de ces mêmes tissus cérébraux. De plus, et de façon remarquable, en étendant ces mesures à différentes régions cérébrales pour différents patients, nous avons pu mettre en évidence que la bioactivité des fibres MSA était distincte selon le patient dont elles étaient dérivées, mais que cette propriété était conservée dans les régions cérébrales d'un même patient. Ces données documentent l'existence de populations de sous-espèces d'amyloïdes d'a-syn au sein d'une même souche. Ceci corrobore des études ayant mis en évidence une diversité structurale des filaments MSA issus de différents patients. Nos travaux indiquent de plus l'absence d'une évolution structurale notable au cours de la progression de la pathologie cérébrale. La caractérisation des agrégats générés in vitro permettra de déterminer si les propriétés de souche des amyloïdes cérébraux sont conservées lors de leur réplication.
ED Sociétés, Politique, Santé Publique
Intégration vestibulaire en pesanteur modifiée et mal des transports
par Tess BONNARD (Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine)
Cette soutenance a lieu à 9h30 - Amphithéâtre BBS (RDC) 2 rue Docteur Hoffmann Martinot, Bâtiment Biologie Santé (BBS), 33076, Bordeaux Cedex
devant le jury composé de
- Etienne GUILLAUD - Ingénieur de recherche - CNRS - Directeur de these
- Gaëlle QUARCK - Professeure des universités - Université de Caen - Rapporteur
- Lionel BRINGOUX - Professeur des universités - Aix Marseille Université - Rapporteur
- Guillemette GAUQUELIN KOCH - Professeure des universités - Centre National d'Études Spatiales (CNES) - Examinateur
- Jordan NAVARRO - Professeur des universités - Université Lumière Lyon 2 - Examinateur
- Valérie FRANCO-VIDAL - Professeure des universités - praticienne hospitalière - Centre hospitalier universitaire de Bordeaux (CHU) - Examinateur
Le mal des transports est un phénomène fréquent, caractérisé par des symptômes délétères et une diminution transitoire des performances. Il survient dans divers contextes sensoriels et varie selon les individus en fonction de facteurs démographiques, génétiques ou liés à l'expérience. Malgré de nombreuses recherches, ses mécanismes, ses manifestations et ses prédicteurs demeurent encore partiellement non-élucidés. Le mal de l'espace, observé chez les astronautes lors des premiers jours en apesanteur, constitue notamment un cas particulier dont l'origine reste mal comprise. Le mal des transports est généralement expliqué par des conflits sensoriels et des mécanismes de repondération multisensorielle impliquant principalement le système vestibulaire. Cependant, peu d'études ont directement exploré les remaniements sensoriels induits par ces conflits et comparé différents contextes d'exposition. Une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait contribuer au développement de stratégies de prévention non médicamenteuses, les traitements actuels présentant des effets secondaires peu compatibles avec les contraintes opérationnelles. Cette thèse vise à identifier les conflits sensoriels impliqués dans deux formes de mal des transports ainsi que les stratégies de repondération qui leur sont associées. Le mal de l'espace, supposé d'origine vestibulaire, a été reproduit à l'aide de vols paraboliques, tandis que lacybercinétose, supposée d'origine visuelle, a été étudiée en laboratoire. Des évaluations vestibulaires, visuelles et multisensorielles ont été réalisées avant et après exposition afin d'étudier les mécanismes de repondération sensorielle.Les tests vestibulaires ont aussi été réalisés durant les différentes phases de pesanteur du vol afin d'étudier les effets gravitaires sur la fonction vestibulaire. Les résultats montrent une altération des fonctions canalaires (accélérations angulaires) immédiate en apesanteur ainsi qu'après les vols paraboliques et l'exposition à la réalité virtuelle, contrairement aux fonctions otolithiques (accélérations linéaires) qui demeurent stables. Les réflexes visuo-oculomoteurs diminuent après les vols paraboliques mais restent inchangées après la réalité virtuelle. Un déséquilibre postural apparaît également après l'exposition à la réalité virtuelle.Ces résultats suggèrent une résilience des entrées otolithiques et mettent en évidence une forte sensibilité des canaux semi-circulaires aux variations de pesanteur, malgré leur indépendance théorique vis-à-vis de la gravité. Ils confortent une origine vestibulaire dans l'apparition du mal de l'espace. Les stratégies de repondération diffèrent selon le paradigme expérimental.Ces observations suggèrent que l'entrée sensorielle détectant la perturbation acquiert un poids accru lors de l'intégration multisensorielle. Dans un secondtemps, plusieurs marqueurs physiologiques ainsi que le sommeil ont été étudiés afin d'identifier des différences symptomatiques et des facteurs de susceptibilité. Les résultats indiquent que la symptomatologie dépend principalement du contexte expérimental plutôt que du type de conflit sensoriel. La colorimétrie faciale apparaît comme un indicateur objectif pertinent de la sévérité du mal des transports. Aucun marqueur physiologique basal ne prédit robustement la susceptibilité, bien qu'une plus grande sensibilité visuelle en réalité virtuelle et une sensibilité canalaire accrue en vol parabolique semblent constituer des facteurs de risque. La qualité du sommeil apparaît comme le meilleur prédicteur identifié, les participants présentant de moins bonnes habitudes de sommeil étant davantage vulnérables au mal de l'espace. L'ensemble de ces travaux affine la compréhension des cinétoses terrestres et spatiales. Ils soulignent le rôle central des stratégies d'intégration sensorielle, proposent un nouvel indicateur objectif de la cinétose et mettent en évidence un facteur potentiel de susceptibilité au mal de l'espace.