A dor neuropática é uma condição debilitante causada por danos no sistema nervoso somatossensorial, como lesões dos nervos periféricos. As células do sistema imune, em particular os monócitos/macrófagos, desempenham um papel fundamental no desenvolvimento deste processo. Embora diversos estudos sugiram o envolvimento dessas células na medula espinal e gânglio da raiz dorsal (GRD) após a indução da neuropatia, a caracterização funcional e fenotípica, bem como a origem dessas células nesses órgãos, ainda não está esclarecida. Na medula espinal, estudos recentes têm demonstrado que apesar da massiva ativação e proliferação da micróglia residente, não há recrutamento de células mielóides para esse tecido após a indução da neuropatia, divergindo dos dados anteriormente descritos na literatura. Diante desses estudos controversos, iniciamos nosso trabalho demonstrando que possivelmente as células mielóides não são capazes de ultrapassar a barreira hematoencefálica e infiltrar na medula espinal após a indução da neuropatia periférica pelo modelo de SNI e assim, a ativação microglial ocorre de maneira independente do infiltrado dessas células neste tecido. No que se refere aos GRDs, trabalhos anteriores demonstram que há um aumento dos marcadores de ativação de macrófagos nesse tecido após a lesão periférica. Com isso, nós caracterizamos as subpopulações de monócitos/macrófagos presentes no GRD e identificamos, células CX3CR1+ e células CCR2+. De maneira interessante, ao isolarmos as células CX3CR1+ observamos que esse subtipo celular possa ser as principais células responsáveis pela produção dos mediadores inflamatórios no GRD após indução de SNI, enquanto as células CCR2+ parecem contribuir apenas de maneira parcial para a produção de IL-1? e TNF-? neste tecido, uma vez que a expressão desses mediadores não foi totalmente suprimida na ausência desse subtipo celular. Por fim, investigamos a origem desses subtipos de monócitos presentes no GRD. Por meio da parabiose entre animais wild type e GFP+, observamos que embora haja um pequeno aumento de células GFP+ no GRD de animais lesionados, essas células não são macrófagos. Corroborando com esses dados, ao realizarmos a parabiose de animais wild type com animais CX3CR1GFP/+CCR2RFP/+ não observamos presença de células CX3CR1 ou CCR2 no GRD após SNI. Em conjunto, nossos dados demonstram que existem duas subpopulações de monócitos no GRD, sendo uma delas residente e contribuindo de maneira efetiva para a produção dos mediadores inflamatórios locais e outra população de células CCR2+ que podem ter um papel mais relevante no sítio da lesão e assim, a exacerbação da inflamação local pode interferir indiretamente, na ativação das células presentes nos GRDs, bem como na produção dos mediadores inflamatórios no tecido, que vão contribuir para o desenvolvimento da dor neuropática. / Neuropathic pain is a debilitating disease due to severe damage to the nervous system, induced by peripheral nerve injury. The cells of the immune system, especially monocytes/macrophages, played a critical role in these process. Several projects have been suggested the role of these cells in the spinal cord and dorsal root ganglia (DRG) after neuropathic pain induction, but the functional and phenotypic characterization, as well as the source of cells, is still unclear. In the spinal cord, recent studies have shown that although massive activation and proliferation of the microglial occurred, there is no recruitment of myeloid cells to this tissue after the neuropathic pain induction, but this is contrary to previous findings in the literature. Based on this controversial studies, we first showed that myeloid cells are not able to overcome the blood-brain barrier and infiltrate in the spinal cord after the peripheral nerve injury by SNI model and thus, the microglial activation occurs independent of the infiltration of these cells in this tissue. With regard to DRGs, previous work has shown that there is an increase in the activation markers of macrophages after peripheral nerve injury.Thus, we characterized the subpopulations of monocytes/macrophages in the DRG and we identified CX3CR1+ and CCR2+ cells. Interestingly, when isolating the CX3CR1+ cells, we observed that this cell subtype may be the main cells responsible for the production of inflammatory mediators in the DRG after SNI induction, whereas CCR2+ cells appear to contribute only partially to the production of IL-1? and TNF-? in this tissue, since the expression of these mediators was not completely suppressed in the absence of this cellular subtype. Finally, we investigated the origin of these monocyte subtypes present in the DRG. Through parabiosis between wild type and GFP+ animals, we observed that although there is a small increase of GFP+ cells in the DRG of injured animals, these cells are not macrophages. Corroborating with these data, when performing the wild type parabiosis with CX3CR1GFP /+ CCR2RFP/+ animals, we did not observe the presence of CX3CR1 or CCR2 cells in the GRD after SNI. Finally, our data demonstrate that there are two subpopulations of monocytes in the DRG, one of them residing and contributing effectively to the production of local inflammatory mediators and another population of CCR2 cells that may have a more relevant role at the lesion site and thus, the exacerbation of local inflammation may indirectly interfere, in the activation of the cells present in the DRGs, as well as in the production of inflammatory mediators in the tissue, which will contribute to the development of neuropathic pain.

A dor neuropática é uma condição debilitante causada por danos no sistema nervoso somatossensorial, como lesões dos nervos periféricos. As células do sistema imune, em particular os monócitos/macrófagos, desempenham um papel fundamental no desenvolvimento deste processo. Embora diversos estudos sugiram o envolvimento dessas células na medula espinal e gânglio da raiz dorsal (GRD) após a indução da neuropatia, a caracterização funcional e fenotípica, bem como a origem dessas células nesses órgãos, ainda não está esclarecida. Na medula espinal, estudos recentes têm demonstrado que apesar da massiva ativação e proliferação da micróglia residente, não há recrutamento de células mielóides para esse tecido após a indução da neuropatia, divergindo dos dados anteriormente descritos na literatura. Diante desses estudos controversos, iniciamos nosso trabalho demonstrando que possivelmente as células mielóides não são capazes de ultrapassar a barreira hematoencefálica e infiltrar na medula espinal após a indução da neuropatia periférica pelo modelo de SNI e assim, a ativação microglial ocorre de maneira independente do infiltrado dessas células neste tecido. No que se refere aos GRDs, trabalhos anteriores demonstram que há um aumento dos marcadores de ativação de macrófagos nesse tecido após a lesão periférica. Com isso, nós caracterizamos as subpopulações de monócitos/macrófagos presentes no GRD e identificamos, células CX3CR1+ e células CCR2+. De maneira interessante, ao isolarmos as células CX3CR1+ observamos que esse subtipo celular possa ser as principais células responsáveis pela produção dos mediadores inflamatórios no GRD após indução de SNI, enquanto as células CCR2+ parecem contribuir apenas de maneira parcial para a produção de IL-1? e TNF-? neste tecido, uma vez que a expressão desses mediadores não foi totalmente suprimida na ausência desse subtipo celular. Por fim, investigamos a origem desses subtipos de monócitos presentes no GRD. Por meio da parabiose entre animais wild type e GFP+, observamos que embora haja um pequeno aumento de células GFP+ no GRD de animais lesionados, essas células não são macrófagos. Corroborando com esses dados, ao realizarmos a parabiose de animais wild type com animais CX3CR1GFP/+CCR2RFP/+ não observamos presença de células CX3CR1 ou CCR2 no GRD após SNI. Em conjunto, nossos dados demonstram que existem duas subpopulações de monócitos no GRD, sendo uma delas residente e contribuindo de maneira efetiva para a produção dos mediadores inflamatórios locais e outra população de células CCR2+ que podem ter um papel mais relevante no sítio da lesão e assim, a exacerbação da inflamação local pode interferir indiretamente, na ativação das células presentes nos GRDs, bem como na produção dos mediadores inflamatórios no tecido, que vão contribuir para o desenvolvimento da dor neuropática. / Neuropathic pain is a debilitating disease due to severe damage to the nervous system, induced by peripheral nerve injury. The cells of the immune system, especially monocytes/macrophages, played a critical role in these process. Several projects have been suggested the role of these cells in the spinal cord and dorsal root ganglia (DRG) after neuropathic pain induction, but the functional and phenotypic characterization, as well as the source of cells, is still unclear. In the spinal cord, recent studies have shown that although massive activation and proliferation of the microglial occurred, there is no recruitment of myeloid cells to this tissue after the neuropathic pain induction, but this is contrary to previous findings in the literature. Based on this controversial studies, we first showed that myeloid cells are not able to overcome the blood-brain barrier and infiltrate in the spinal cord after the peripheral nerve injury by SNI model and thus, the microglial activation occurs independent of the infiltration of these cells in this tissue. With regard to DRGs, previous work has shown that there is an increase in the activation markers of macrophages after peripheral nerve injury.Thus, we characterized the subpopulations of monocytes/macrophages in the DRG and we identified CX3CR1+ and CCR2+ cells. Interestingly, when isolating the CX3CR1+ cells, we observed that this cell subtype may be the main cells responsible for the production of inflammatory mediators in the DRG after SNI induction, whereas CCR2+ cells appear to contribute only partially to the production of IL-1? and TNF-? in this tissue, since the expression of these mediators was not completely suppressed in the absence of this cellular subtype. Finally, we investigated the origin of these monocyte subtypes present in the DRG. Through parabiosis between wild type and GFP+ animals, we observed that although there is a small increase of GFP+ cells in the DRG of injured animals, these cells are not macrophages. Corroborating with these data, when performing the wild type parabiosis with CX3CR1GFP /+ CCR2RFP/+ animals, we did not observe the presence of CX3CR1 or CCR2 cells in the GRD after SNI. Finally, our data demonstrate that there are two subpopulations of monocytes in the DRG, one of them residing and contributing effectively to the production of local inflammatory mediators and another population of CCR2 cells that may have a more relevant role at the lesion site and thus, the exacerbation of local inflammation may indirectly interfere, in the activation of the cells present in the DRGs, as well as in the production of inflammatory mediators in the tissue, which will contribute to the development of neuropathic pain.

Les cellules microgliales, qui sont les macrophages du système nerveux central, ont été principalement étudiées en conditions pathologiques. Néanmoins, l'étude de la microglie aux stades périnataux indique qu'elle influence le développement normal du système nerveux central. Des interactions directes et indirectes entre la microglie et les synapses existent mais les mécanismes par lesquels ces cellules immunitaires ciblent les synapses et modulent leur maturation fonctionnelle durant le développement postnatal sont peu connus. Au cours de mon travail de thèse, je me suis intéressée aux cellules microgliales et à leurs fonctions dans le développement postnatal du cortex somato-sensoriel de la souris. Dans une première étude, nous avons montré qu'au cours de la première semaine post-natale le recrutement des cellules microgliales aux sites synaptiques en maturation met en jeu une voie de signalisation impliquant la chimiokine neuronale fractalkine et de son récepteur microglial CX3CR1. En effet, un défaut d’expression de ce récepteur retarde le recrutement des cellules microgliales aux sites synaptiques et entraine un retard de maturation fonctionnelle des synapses thalamocorticales. Dans une seconde étude, nous avons caractérisé le phénotype des cellules microgliales lors de la maturation fonctionnelle des réseaux synaptiques corticaux. Nous avons montré que les cellules microgliales adoptent un phénotype particulier lorsqu’elles sont recrutées aux synapses en maturation. Ce phénotype diffère de celui exprimé par la microglie adulte en conditions physiologiques et pathologiques et pourrait permettre aux cellules microgliales d’accomplir des fonctions spécifiques nécessaires à la maturation synaptique. Dans une troisième étude, nous avons testé les effets de la minocycline sur le développement cortical. Cette tétracycline est connue pour bloquer l’activation microgliale chez l'adulte. De façon surprenante, nous avons observé que pendant une période critique se situant à la fin de la première semaine post-natale la minocycline induit une importante mort cellulaire qui s'accompagne d'une altération de la distribution des cellules microgliales et déclenche leur activation. L'ensemble de mes données montrent que les cellules microgliales sont très sensibles aux changements de leur environnement, que leur phénotype fonctionnel change en conditions physiologiques en fonction de cet environnement et que des interactions réciproques entre neurones et microglie influencent la maturation fonctionnelle des réseaux synaptiques corticaux lors du développement postnatal. / The microglial cells, which are the resident macrophages of the central nervous system, have been mainly studied in pathological conditions. But, the study of microglia at perinatal stages indicates that they influence the normal development of the central nervous system. Direct and indirect interactions between microglia and synapses exist but mechanisms by which these immune cells target synapses and modulate their functional maturation during post-natal development are still unknown. During my PhD thesis, I was interested in microglial cells and their functions during postnatal development of the mouse somatosensory cortex. In a first study, we showed that during the first postnatal week the recruitment of microglial cells at maturating synaptic sites requires a signaling pathway involving the neuronal chemokine fractalkine and its microglial receptor CX3CR1. Indeed, a deficit in the expression of this receptor delays the recruitment of microglial cells at synaptic sites and leads to a delayed functional maturation of thalamocortical synapses. In a second study, we characterized the phenotype of microglial cells during the functional maturation of cortical synaptic network. We showed that microglial cells adopt a particular phenotype when they are recruited at maturating synapses. This phenotype differs from that expressed by adult microglia in physiological and pathological conditions and may allow microglial cells to accomplish specific functions which are necessary to synaptic maturation. In a third study, we tested the effects of the minocycline on the cortical development. This tetracycline is known to block the microglial activation in adult. Surprisingly, we observed that during a critical period ending at the end of the first post-natal week, minocycline induces an important cellular death which is accompanied by an alteration of microglial cells distribution and which also triggers their activation. Taken together, my data show that microglial cells are highly sensitive to changes in their environment, their functional phenotype evolves in physiological conditions in function of this environment and reciprocal interactions between neurons and microglia influence the functional maturation of cortical synaptic network during the postnatal development.

Chemokines and their receptors are involved in many aspects of immunity. Chemokine CX3CL1, acting via its receptor CX3CR1, regulates monocyte migration and macrophage differentiation as well as T cell-dependent inflammation. Two common, nonsynonymous polymorphisms in CX3CR1 have previously been shown to alter the function of the CX3CL1/CX3CR1 pathway and were suggested to modify the risk for asthma. Using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight technology, we genotyped polymorphisms Val249Ile and Thr280Met in a cross-sectional population of German children from Munich (n = 1,159) and Dresden (n = 1,940). For 249Ile an odds ratio of 0.77 (95% confidence interval 0.63–0.96; p = 0.017) and for 280Met an odds ratio of 0.71 (95% confidence interval 0.56–0.89; p = 0.004) were found with atopy in Dresden but not in Munich. Neither polymorphism was associated with asthma. Thus, amino acid changes in CX3CR1 may influence the development of atopy but not asthma in German children. Potentially, other factors such as environmental effects may modify the role of CX3CR1 polymorphisms. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

L'obésité est associée à une inflammation de bas grade et à une augmentation du nombre de monocytes circulants. Ces cellules sont des acteurs majeurs de l'immunité innée. Chez la souris, ils se subdivisent en deux sous-populations : les monocytes Gr1high et les Gr1low. Des études récentes suggèrent que ces 2 sous-populations exercent des fonctions distinctes mais leur rôle respectif dans la physiopathologie de l'obésité est à ce jour inconnu. Nos travaux chez la souris démontrent qu'un régime riche en graisse induit une monocytose principalement due à l'expansion de monocytes Gr1low et une forte augmentation de l'intégrine CD11c spécifiquement sur les Gr1low. A l'aide de différents modèles murins dans lesquels la population de monocytes Gr1low est soit diminuée (souris déficientes pour CX3CR1), soit augmentée (souris CD11c-hBcl2), nous avons mis en évidence une corrélation entre les monocytes Gr1low et le poids et l'insulinorésistance. En effet, les souris déficientes pour CX3CR1 ont une augmentation de l'insulinorésistance malgré une moindre prise de poids mais alors que les souris CD11c-hBcl2 sont plus insulinosensibles que les contrôles. De plus, chez les souris CD11c-hBcl2/CX3CR1 KI, une restauration partielle des monocytes Gr1low est associée à une restauration complète du poids. Nos données suggèrent fortement que les monocytes Gr1low i) jouent un nouveau rôle clé de protection contre l'insulinorésistance ii) favorisent le gain de poids chez la souris sous régime obesogène. Ces monocytes favorisent vraisemblablement la fonction des macrophages M2 dans le tissu adipeux, diminuant son inflammation et favorisant ainsi son développement et la sensibilité à l'insuline.

In my dissertation research we used use human wild type α-synuclein gene expression using an adeno-associated viral vector (AAV9) that induced a slowly progressive loss of dopamine (DA) neurons in the Substantia nigra (SN) as one of our animal model of Parkinson’s disease (PD). It is our hypothesis that neuroinflammation predisposes the brain to susceptibility to neurodegenerative diseases. Thus we examined the progression of a PD lesion and examined the manipulations of the immune system to understand further the inflammatory role when we administered exogenous soluble fractalkine. The specific etiology of neurodegeneration in PD is unknown, but the inflammatory mechanisms and free radicals have been postulated to play a central role. α-synuclein is believed to be the one of the main characteristic associated with PD. It has been found inside saclike structures, called lewy bodies. α-synuclein is believed to activate resident microglia worsening the degeneration of the nigrostriatal pathway due to its aggregation. Aggregation increases the production of reactive oxygen species (ROS) released from microglia. The constant release of these factors and prolonged activation of microglia could be the cause that leads to neurodegeneration in the SN. Spirulina, a blue - green algae, has been shown to have anti-oxidant and anti-inflammatory properties. For example, when rats received an intrastriatal injection of 6-OHDA and were fed a spirulina enriched diet for 4 weeks, there was a significant increase in regeneration of DA terminals into the Tyrosine Hydroxylase (TH) -negative zone of the striatum. This regeneration was accompanied by a decrease in microglia activation as determined by immunohistochemistry of major histo compatibility class II (MHC) (OX-6). This suggests that decreases in microglia activation modulate the beneficial effects of spirulina. Another important therapeutic tool we used was fractalkine as an anti-inflammatory treatment. It is known that fractalkine levels are reduced in the brain during aging. For this reason we administered exogenous fractalkine to 6-OHDA model of PD to test the hypothesis that it improved the microenvironment by reducing microglial activation.

As a consequence of aging, the brain is subject to chronic neuroinflammatory conditions. The resident immune cells of the brain, microglia, act similarly to peripheral macrophages to protect the brain from insults, infection, and physical trauma. However, without proper regulation of their respective host defense mechanisms, these actions can become neurotoxic. In the healthy brain neurons have several signaling systems that directly interact with microglia in order to maintain a calming influence upon their actions, one of particular interest is the chemokine CX3CL1. This chemokine is found predominantly on neurons, while its cognate receptor CX3CR1 is found exclusively on microglia. There has been a recent surge in literature as to the exact role CX3CL1 signaling plays various physiological and neuropathological animal models, with still no well-defined role. In an attempt to address the current discordance regarding the role of CX3CL1 signaling we have used three different models. The first examines how genetic ablation of CX3CR1 impacts hippocampal dependent cognitive function. Secondly, we examined the impact of chronic LPS-induced neuroinflammation affects CX3CL1 signaling and ultimately cognitive function. Lastly, we used an acute mouse model of Parkinson's disease induced by MPTP to examine the effects of specific subtypes of CX3CL1. Although three unique approaches were used to examine the anti-inflammatory properties of CX3CL1, parallels can be drawn from the separate studies as similar results were obtained. CX3CL1 signaling has significant anti-inflammatory actions within the brain and alterations that prevent this signaling to occur can result in impairments in cognitive function as well as exacerbation of neurodegenerative conditions.

Les cellules microgliales, qui sont les macrophages du système nerveux central, ont été principalement étudiées en conditions pathologiques. Néanmoins, l'étude de la microglie aux stades périnataux indique qu'elle influence le développement normal du système nerveux central. Des interactions directes et indirectes entre la microglie et les synapses existent mais les mécanismes par lesquels ces cellules immunitaires ciblent les synapses et modulent leur maturation fonctionnelle durant le développement postnatal sont peu connus. Au cours de mon travail de thèse, je me suis intéressée aux cellules microgliales et à leurs fonctions dans le développement postnatal du cortex somato-sensoriel de la souris. Dans une première étude, nous avons montré qu'au cours de la première semaine post-natale le recrutement des cellules microgliales aux sites synaptiques en maturation met en jeu une voie de signalisation impliquant la chimiokine neuronale fractalkine et de son récepteur microglial CX3CR1. En effet, un défaut d'expression de ce récepteur retarde le recrutement des cellules microgliales aux sites synaptiques et entraine un retard de maturation fonctionnelle des synapses thalamocorticales. Dans une seconde étude, nous avons caractérisé le phénotype des cellules microgliales lors de la maturation fonctionnelle des réseaux synaptiques corticaux. Nous avons montré que les cellules microgliales adoptent un phénotype particulier lorsqu'elles sont recrutées aux synapses en maturation. Ce phénotype diffère de celui exprimé par la microglie adulte en conditions physiologiques et pathologiques et pourrait permettre aux cellules microgliales d'accomplir des fonctions spécifiques nécessaires à la maturation synaptique. Dans une troisième étude, nous avons testé les effets de la minocycline sur le développement cortical. Cette tétracycline est connue pour bloquer l'activation microgliale chez l'adulte. De façon surprenante, nous avons observé que pendant une période critique se situant à la fin de la première semaine post-natale la minocycline induit une importante mort cellulaire qui s'accompagne d'une altération de la distribution des cellules microgliales et déclenche leur activation. L'ensemble de mes données montrent que les cellules microgliales sont très sensibles aux changements de leur environnement, que leur phénotype fonctionnel change en conditions physiologiques en fonction de cet environnement et que des interactions réciproques entre neurones et microglie influencent la maturation fonctionnelle des réseaux synaptiques corticaux lors du développement postnatal.

Les chimiokines (CKs) jouent un rôle important dans l'orchestration de la réponse immunitaireen contrôlant notamment la mobilisation des cellules immunitaires. Les cellules myéloïdes et, enparticulier, les monocytes sont impliquées dans le processus inflammatoire et notamment dansle développement des cancers. En effet, les cellules dérivées des monocytes ou macrophagesassociés aux tumeurs sont fortement représentés dans le micro environnement tumoral et sontsouvent associés à un mauvais pronostic. La caractérisation des mécanismes aboutissant aurecrutement des monocytes dans la tumeur représentent donc un enjeu majeur pourl'optimisation des protocoles thérapeutiques anti-cancéreux. Chez la souris, deux populationsmonocytaires sont caractérisées sur la base de l'expression différentielle des récepteurs auxchimiokines CCR2 et CX3CR1 et interviennent dans leur recrutement et leur différenciation enmacrophages dans les tissus, les monocytes inflammatoires (CCR2+, CX3CR1low) et les monocytesdits résidents (CCR2-, CX3CR1high). L'objectif principal de mon projet de recherche a été de mieuxcomprendre les mécanismes contrôlant la mobilisation des monocytes suite à un traitementchimiothérapeutique. J'ai entrepris d'étudier le rôle des récepteurs aux chimiokines, enparticulier CX3CR1, dans la reconstitution monocytaire après traitement chimiothérapeutiquepar le cyclophosphamide (CP), un agent alkylant reconnu pour son activité myélosuppressive. LeCP provoque un renouvellement des monocytes et une forte infiltration de la tumeur par les LTspécifiques de la tumeur (issus d'un transfert adoptif) associés à la réactivation de la réponseimmune anti-tumorale. Cependant, les LTs spécifiques de l'antigène de la tumeur se localisentpréférentiellement dans des zones riches en cellules dendritiques associées à la tumeur (TuDCs)et sont piégés par ces dernières. Ces interactions diminuent potentiellement le nombre decontacts entre les LT et les cellules tumorales suggérant un rôle pro tumoral des TuDCs. Letraitement au CP provoque une déplétion des cellules myéloïdes suivie d'une reconstitutionmassive des réservoirs de monocytes (moelle osseuse et rate). Au cours de la reconstitutionmonocytaire, l'expression de CX3CR1 diminue et est corrélée à une diminution de l'adhérence exvivo des cellules médullaires. Nous avons mis en évidence une mobilisation accrue desmonocytes inflammatoires au sein des souris CX3CR1- /- comparée aux souris WT et CCR2-/-.L'imagerie in vivo de la moelle osseuse au sein de souris CX3CR1-/- ou à l'aide d'un antagonistede CX3CR1 nous a permis de montrer un rôle spécifique de CX3CR1 dans le " crawling " sur lescellules endothéliales et le confinement des cellules monocytaires au niveau des sinus et duparenchyme médullaire. Nous suggérons qu'au cours de la mobilisation cellulaire induite par leCP le récepteur CX3CR1 contrôle la rétention médullaire des monocytes. Nous pensons que lamodulation du taux de mobilisation cellulaire au cours de la reconstitution induite par CP et/oule ciblage de CX3CR1 pourrait, par augmentation du pool de cellules myéloïdes leucocytairesd'un hôte, contribuer à l'amélioration des réponses cellulaires à la suite d'une lésion tissulaireou d'un dysfonctionnement des défenses immunitaires. De plus, le ciblage de CX3CR1 pourraittrouver des applications dans le domaine de la greffe de HSCs.

Les cellules microgliales, qui sont les macrophages du système nerveux central, ont été principalement étudiées en conditions pathologiques. Néanmoins, l'étude de la microglie aux stades périnataux indique qu'elle influence le développement normal du système nerveux central. Des interactions directes et indirectes entre la microglie et les synapses existent mais les mécanismes par lesquels ces cellules immunitaires ciblent les synapses et modulent leur maturation fonctionnelle durant le développement postnatal sont peu connus. Au cours de mon travail de thèse, je me suis intéressée aux cellules microgliales et à leurs fonctions dans le développement postnatal du cortex somato-sensoriel de la souris. Dans une première étude, nous avons montré qu'au cours de la première semaine post-natale le recrutement des cellules microgliales aux sites synaptiques en maturation met en jeu une voie de signalisation impliquant la chimiokine neuronale fractalkine et de son récepteur microglial CX3CR1. En effet, un défaut d'expression de ce récepteur retarde le recrutement des cellules microgliales aux sites synaptiques et entraine un retard de maturation fonctionnelle des synapses thalamocorticales. Dans une seconde étude, nous avons caractérisé le phénotype des cellules microgliales lors de la maturation fonctionnelle des réseaux synaptiques corticaux. Nous avons montré que les cellules microgliales adoptent un phénotype particulier lorsqu'elles sont recrutées aux synapses en maturation. Ce phénotype diffère de celui exprimé par la microglie adulte en conditions physiologiques et pathologiques et pourrait permettre aux cellules microgliales d'accomplir des fonctions spécifiques nécessaires à la maturation synaptique. Dans une troisième étude, nous avons testé les effets de la minocycline sur le développement cortical. Cette tétracycline est connue pour bloquer l'activation microgliale chez l'adulte. De façon surprenante, nous avons observé que pendant une période critique se situant à la fin de la première semaine post-natale la minocycline induit une importante mort cellulaire qui s'accompagne d'une altération de la distribution des cellules microgliales et déclenche leur activation. L'ensemble de mes données montrent que les cellules microgliales sont très sensibles aux changements de leur environnement, que leur phénotype fonctionnel change en conditions physiologiques en fonction de cet environnement et que des interactions réciproques entre neurones et microglie influencent la maturation fonctionnelle des réseaux synaptiques corticaux lors du développement postnatal.