Projet ANR-10-BLAN-1418 – ParKemoS : Relations Neuro-Immunes pendant la Dégénérescence Neuronale dans la Maladie de Parkinson: Rôle des Chimiokines
Programme : Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes :  Neurosciences (Blanc SVSE 4)
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Stéphane HUNOT (INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - DELEGATION PARIS VI)
Partenaires : Institut du Cerveau et de la Moelle Épinière; Institut national de la santé et de la recherche médicale
Montant : 346849.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Comprendre l’inflammation cérébrale dans la maladie de Parkinson pour mieux la combattreL’inflammation cérébrale est impliquée dans la mort neuronale au cours de la maladie de Parkinson. L’enjeu de notre projet est de comprendre comment cette inflammation se met en place et est régulée afin de développer de nouvelles approches thérapeutiques visant à combattre cette réponse immunitaire délétère.
Rôle des chimiokines dans l’inflammation cérébrale au cours de la maladie de ParkinsonL’inflammation cérébrale qui se développe dans le cerveau des patients atteints de maladie de Parkinson pourrait participer à la mort neuronale et au caractère progressif de la maladie. Combattre cette inflammation représente un objectif thérapeutique important. Toutefois, pour y arriver, il est nécessaire de comprendre les interactions neuro-immunitaires et en particulier les signaux neuronaux qui stimulent la réponse inflammatoire. Les molécules immunitaires appelées Chimiokines, et leur action régulatrice sur les cellules immunes, représentent des candidats intéressants pour un tel dialogue. Toutefois, leur expression et régulation dans les différentes populations cellulaires restent mal connues dans la maladie de Parkinson. Notre objectif est donc de caractériser et d'analyser le rôle de ces molécules dans la pathogénèse de cette maladie neurodégénérative. La réalisation de ce projet débouchera sur une cartographie précise de l'expression et de la régulation des chimiokines dans les neurones et les cellules immunitaires du cerveau au cours des processus dégénératifs dans un modèle souris de la maladie. Ceci constituera la base pour l'analyse fonctionnelle des candidats les plus prometteurs. Au cours de cette analyse fonctionnelle, nous nous attendons à observer des modifications du niveau d'activation des cellules immunitaires cérébrales, de l'étendue du processus d'infiltration cérébrale des globules blancs sanguins et de l'atteinte neuronale attestant de faite, l'importance de ces molécules dans la régulation des relations neuro-immunitaires. Notre espoir est que ce projet débouche sur l'identification de candidats intéressants comme cible thérapeutique potentielle pour la maladie de Parkinson.
Analyse des chimiokines à l’échelle cellulaire à l’aide de la microdissection laser.Afin d’établir la cartographie des chimiokines cérébrales au cours de la maladie de Parkinson nous utilisons 1) un modèle souris de la maladie qui est développé par l’injection d’une neurotoxine spécifique des neurones qui dégénèrent dans la maladie humaine, 2) une technique de microdissection cellulaire grâce à un microscope équipé d’un puissant laser et permettant de récupérer rapidement quelques milliers de neurones à partir du cerveau des souris parkinsoniennes ou saines, 3) une approche de biologie moléculaire permettant de mesurer dans les neurones isolés les niveaux d’expression des chimiokines étudiées.
Résumé de la soumission : Le concept de mécanisme pathologique non autonome suggère que le processus neurodégénératif n'est pas seulement provoqué par des atteintes au sein des neurones souffrant mais est aussi régulé par des interactions avec les cellules voisines. Celles-ci développent une réponse dite neuroinflammatoire potentiellement délétère qui pourrait participer au caractère progressif de nombreuses maladies neurodégénératives dont la maladie de Parkinson (MP). Afin de mieux comprendre le mécanisme dégénératif dans la MP, il est important d'étudier ces interactions neuro-immunes et en particulier les signaux neuronaux qui stimulent la réponse inflammatoire. Les Chimiokines, et leur action régulatrice sur les cellules immunes, représentent des candidats intéressants pour un tel dialogue. Toutefois, leur expression et régulation dans les différentes populations cellulaires dans la MP restent mal connues.Notre objectif est de caractériser et d'analyser le rôle de ces candidats dans les relations neuro-immunes dans la MP. Les objectifs spécifiques du projet sont : (1) de définir de façon spécifique le patron d'expression neuronale et non neuronale des chimiokines et leurs récepteurs dans le modèle MPTP murin de la MP et de confronter les résultats obtenus avec la pathologie réelle au travers d’analyses réalisées sur le tissu humain postmortem. (2) de tester si l’expression ou l’invalidation des candidats dans les neurones dopaminergiques est capable de moduler la réponse microgliale dans la substance noire lésée et donc de modifier ou non le processus neurodégénératif dans le modèle MPTP murin de la MP. (3) de tester si les chimiokines d’origine neuronale et/ou gliale produites localement dans la substance noire chez la souris intoxiquée par le MPTP peuvent participer au recrutement cérébral de lymphocytes circulants qui, comme nous l’avons montré, sont impliqués dans le processus neurodégénératif.La réalisation du premier objectif débouchera sur une cartographie précise de l'expression et de la régulation des chimiokines dans les neurones dopaminergiques et les cellules microgliales au cours des processus dégénératifs dans le modèle MPTP murin. Ceci constituera la base pour l'analyse fonctionnelle des candidats les plus prometteurs. Au cours de cette analyse fonctionnelle, nous nous attendons à observer des modifications du niveau d'activation des cellules microgliales, de l'étendue du processus d'infiltration leucocytaire et de l'atteinte neuronale attestant de faite, l'importance de ces facteurs dans la régulation des relations neuro-immunes. Notre espoir est que ce projet débouche sur l'identification de candidats intéressants comme cible thérapeutique potentielle pour la MP.
Résultats : Les résultats obtenus au cours des 18 premiers mois de recherche ont permis de construire une cartographie de l’expression cérébrale des chimiokines dans le modèle souris de la maladie de Parkinson. Ainsi, sur 34 chimiokines connues et étudiées, 5 semblent être particulièrement mobilisées dans le cerveau des souris parkinsoniennes. Contre toute attente, aucune d’entre elles n’est retrouvée dans les neurones malades. Ainsi, contrairement à notre hypothèse de départ, il semble donc que ces molécules ne soient pas impliquées dans le dialogue entre neurone malade et cellules immunitaires. Par contre, nos résultats montrent que ces molécules sont toutes produites par les cellules immunitaires du cerveau ainsi que par les cellules de soutiens appelées « astrocytes ». Aussi, à l’aube de ces résultats, nous pensons que les chimiokines cérébrales pourraient jouer un rôle clef dans l’invasion du cerveau par les cellules immunitaires périphériques circulantes dans le sang. Nos travaux au cours des 18 prochains mois s’attacheront à valider cette hypothèse.
Perspectives : Si des Chimiokines sont identifiées comme jouant un rôle clef dans l’inflammation cérébrale et la mort neuronale dans le modèle souris de la maladie de Parkinson, des outils thérapeutiques pourraient être développés pour cibler l’action de ces molécules.
Publications et brevets : 2010: Communication affichée (poster) au 10e congrès international de Neuroimmunologie (Barcelone, Espagne). Titre du poster: Mécanismes moléculaires de l'infiltration cérébrale des lymphocytes T dans un modèle murin de la maladie de Parkinson.
2011: orateur invité à l'atelier ITMO  traitant des aspects de Neuroimmunologie, (Paris, France). Le titre de mon intervention: Réponse immunitaire inné et adaptative dans la maladie de Parkinson.
2012: orateur invité au 2e atelier international sur les Biomarqueurs dans les maladies neurodégénératives (Assise, Italie). Le titre de mon intervention: L'inflammation dans la maladie de Parkinson.
2012: Orateur invité au programme international de la formation doctorale en neuropharmacologie organisé par l'école d'été des neuronsciences (Catanne, Italie). Le titre de mon intervention: La neuroinflammation dans la maladie de Parkinson: une cible pour la neuroprotection?