Mémoire
| Résumé : | La barrière hématoencéphalique (BHE) est le nom donné à l’endothélium spécialisé séparant le parenchyme du système nerveux central (SNC) de la circulation sanguine. Cette barrière présente des caractéristiques uniques dont le maintien est indispensable à l’homéostasie du tissu nerveux et au fonctionnement neuronal. En effet, outre un rôle de protection du SNC contre les pathogènes et les substances toxiques, la BHE régule aussi, de manière hautement sélective, les échanges de molécules (ions, nutriments,…) entre le compartiment sanguin et le tissu nerveux [1], [2].Des altérations de la BHE ont été décrites dans de nombreuses pathologies neurologiques telles que l’épilepsie [3], l’accident vasculaire cérébral [4], le glioblastome [5] ou les maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer [6], la sclérose en plaque [7] ou encore la maladie de Parkinson [8]. A contrario, une BHE saine, de par ses propriétés, constitue un obstacle majeur au traitement d’autres pathologies du SNC car son étanchéité empêche les substances médicamenteuses de quitter la circulation sanguine pour atteindre leur cible [9]. Comprendre les mécanismes à l’origine de la formation, des fonctions et du maintien des propriétés de la BHE est d’une importance cruciale pour le développement de nouvelles méthodes thérapeutiques ou prophylactiques visant à soigner, ralentir la progression et/ou prévenir l’apparition de ces maladies. Or, si au cours de ces dernières décennies, certaines voies de signalisation et régulateurs importants impliqués dans ces différents processus ont pu être identifiés, les connaissances actuelles à propos de ces derniers demeurent limitées et de nombreux aspects restent encore à élucider. Ces manquements sont liés à deux obstacles majeurs : l’absence de modèle in vitro suffisamment représentatif de la complexité de la BHE et de son micro-environnement ainsi que le nombre limité de modèles animaux permettant un criblage génétique suffisamment complet et centré sur les propriétés de la BHE. L’objectif de ce mémoire a été de générer une nouvelle lignée de zebrafish transgénique exprimant un système rapporteur bioluminescent dont l’expression permettrait la quantification rapide de l’intégrité de la BHE. En combinaison avec des techniques de mutagenèse, cette nouvelle lignée pourrait servir dans le cadre d’un criblage génétique in vivo et à grande échelle pour l’identification de nouveaux gènes régulant les propriétés de cette barrière.Le principe du rapporteur envisagé repose sur la complémentation bimoléculaire appliquée à la Gaussia luciférase. Le système comporte donc deux fragments protéiques : l’un sécrété dans le sang, l’autre exprimé à la surface de cellules neurales du SNC. Le signal émis par le rapporteur serait le résultat de la rencontre de ses deux composantes et devrait être proportionnel au niveau de perméabilité de la BHE, c’est-à-dire, dépendant de la capacité de la composante sécrétée de quitter la circulation sanguine pour atteindre le SNC.Les expériences réalisées dans le cadre de ce mémoire ont permis de développer un système de complémentation bimoléculaire non-toxique, efficace à la fois en culture cellulaire et in vivo chez le zebrafish. Ce travail a permis d’aboutir à la génération de poissons transgéniques exprimant chacun une partie du système de complémentation. Ces poissons serviront de fondateurs pour le développement d’une lignée transgénique stable exprimant notre système rapporteur. |
