Proefschift--Universiteit Leiden, 2003. / Résumé en flamand. Bibliogr. en fin de chapitres.

La vasopressine (VP), hormone anti-diurétique, joue un rôle fondamental dans l’homéostasie des compartiments liquidiens de l’organisme. Ainsi, la concentration de VP libérée dans la circulation sanguine est proportionnelle à l’osmolalité plasmatique. Or, la libération de la VP est étroitement dépendante de l’activité électrique des neurones magnocellulaires hypothalamiques (MNCs) qui la synthétisent. L’activité électrique des MNCs est donc régulée lors de variations de l’osmolalité plasmatique. Cette régulation implique la modulation concertée de propriétés intrinsèques dépendant de l’expression de canaux ioniques mécanosensibles, mais aussi d’entrées synaptiques excitatrices provenant de structures cérébrales osmosensibles. Les Extracellular signal-regulated kinases (ERK 1 et 2) sont des protéines de la voie des MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinases) qui convertissent des stimulus extracellulaires en réponses intracellulaires transcriptionnelles et post-traductionnelles. Elles contribuent en particulier à la plasticité des propriétés membranaires intrinsèques et des synapses excitatrices glutamatergiques dans le système nerveux central. Elles sont exprimées par les MNCs de l’hypothalamus. L’objet de ce travail de thèse a été l’étude du rôle de ERK dans l’activation des osmorécepteurs hypothalamiques. Les expériences d’immunohistochimie montrent qu’en réponse à une stimulation systémique hypertonique, la voie ERK 1/2 est activée rapidement, de façon transitoire et sélectivement dans des structures osmoréceptrices de l’encéphale ou directement impliquées dans l’osmorégulation : noyaux supraoptiques (NSO) et paraventriculaires (NPV), organe subfornical, noyau préoptique médian et OVLT. ERK est aussi activée dans la portion parvicellulaire du NPV, mais pas dans une structure témoin qui ne participe pas à l’osmorégulation, la strie médullaire thalamique. De plus, il existe un codage de l’intensité de la stimulation osmotique par le nombre de neurones exprimant phosphoERK dans l’encéphale. Les Western Blot indiquent qu’il existe également un codage de l’intensité du stimulus hypertonique par le degré d’expression de la protéine phosphoERK dans le NSO. Nous montrons aussi qu’il existe une activation plus importante de ERK dans les neurones à VP que dans les neurones à ocytocine. L’ensemble de ces résultats suggère que phosphoERK pourrait contribuer aux mécanismes de l’osmorégulation. Cette hypothèse a été testée en mesurant les effets de l’inhibition de la phosphorylation de ERK sur l’activation des centres osmorégulateurs. Effectivement, l’administration intracérébroventriculaire d’un inhibiteur sélectif de MEK 1/2, l’U 0126, inhibe la phosphorylation de ERK et l’activation neuronale (mesurée par l’expression de Fos) résultant de l’application d’un stimulus hypertonique. La phosphorylation de ERK joue donc un rôle majeur dans l’activation des centres osmorégulateurs de l’encéphale. En accord avec ces données, les enregistrements électrophysiologiques sur tranches d’hypothalamus montrent que ERK est impliqué dans la réponse cellulaire des neurones magnocellulaires à une stimulation osmotique : l’inhibition de la phosphorylation de ERK réduit la dépolarisation membranaire et diminue l’augmentation de la fréquence de décharge des potentiels d’action ainsi que l’augmentation de l’amplitude des potentiels synaptiques spontanés induits par un stimulus hypertonique. Les données obtenues sur les neurones supraoptiques isolés montrent qu’une partie au moins des effets de l’activation de ERK implique une modulation de la conductance membranaire qu’on sait responsable de l’osmotransduction dans ces neurones. En résumé, l’activation de ERK est nécessaire à la réponse normale des neurones magnocellulaires à une stimulation osmotique. / The release of the anti-diuretic hormone vasopressin into the general circulation varies as a function of plasma osmolality and therefore plays a major role in systemic osmoregulation. It is primarily determined by the firing rate of the hypothalamic magnocellular neurons (MNCs). The regulation of MNC firing rate during changes in systemic osmolality involves the concerted modulation of intrinsic mechanosensitive ion channels in these neurons, as well as excitatory glutamatergic inputs derived from osmosensitive forebrain regions. Extracellular signal-Regulated protein Kinases (ERK) are mitogen-activated protein kinases that transduce extracellular stimuli into intracellular post-translational and transcriptional responses, which include changes in intrinsic neuronal properties and synaptic function. In the present work, we investigated whether ERK activation (i.e. phosphorylation) plays a role in the functioning of osmoregulatory networks. First, we found that within 10 minutes of intraperitoneal injections of hypertonic saline (3M, 6M), many phosphoERK-immunopositive neurons were observed within osmosensitive forebrain regions including suparoptic and paraventricular nuclei, subfornical organ, median preoptic nucleus and Organum vasculosum lamina terminalis (OVLT), but not in a control region such as the thalamic stria medullaris. This staining was intensity dependent and was reduced 30 minutes after the stimulus. In the supraoptic nucleus, it predominated in vasopressin neurons compared to oxytocin neurons. Western blotting experiments confirmed that ERK phosphorylation in the supraoptic nucleus was intensity dependent. Inhibition of ERK phosphorylation by a MEK inhibitor reduced both the numbers of phosphoERK-immunopositive neurons and Fos expressing neurons, a measure of neuronal activation after hypertonic stimuli. Inhibition of ERK phosphorylation also decreased the membrane depolarization, the increase in firing frequency and the increase in excitatory and inhibitory synaptic potential amplitude that were osmotically-induced in both oxytocin and vasopressin supraoptic neurons recorded from adult acute hypothalamic slices. It also reduced the increase in mechanically-gated membrane cation conductance evoked by hypertonic stimuli in isolated MNC neurons. Altogether, these findings strongly suggest that ERK phosphorylation is a key step in the transduction and integration of osmotic stimuli into activity changes in osmosensitive hypothalamic neurons.

Résumé : La régulation de la balance hydrosodée est l’une des principales fonctions du rein. L’équilibre hydro-sodique de l’organisme est contrôlé de façon complémentaire par le système rénine-angiotensine-aldostérone et la vasopressine, une hormone antidiurétique appelée arginine-vasopressine (AVP). L’action rénale de cette hormone dépend essentiellement de la présence des aquaporines. Au niveau des cellules principales du néphron distal, trois isoformes des aquaporines (AQP2, AQP3 et AQP4) sont impliquées dans la réabsorption de l'eau sous le contrôle de l'AVP. Ainsi, la vasopressine joue un rôle primordial dans la régulation fine et la détermination de la concentration finale des urines. En plus de son effet antidiurétique au niveau rénal, la vasopressine contrôle l’équilibre hydrique au niveau central via son récepteur V1 exprimé au niveau de l’anté-hypophyse. Des études récentes ont montré que l’apeline et son récepteur APJ sont fortement exprimés au niveau de ces mêmes neurones et suggèrent que le système apelinergique exerce un effet anti-vasopressinergique au niveau central. Par ce travail je m’intéresse à vérifier si l’apeline, en plus de son effet central, aurait une action opposée à celle exercée par la vasopressine au niveau rénal. J’ai tout d'abord montré que le récepteur APJ est bien exprimé dans les cellules mpkCCD[indice inférieur c14] (cellules issues du tubule collecteur, un modèle de choix pour étudier l'équilibre hydrique au niveau rénal). Par la suite, j’ai montré que l'apeline a un effet opposé à celui de l’AVP sur l'expression, à court et à long terme, de l’AQP2 en réduisant ses niveaux d'ARNm et de protéine dans ces cellules. Finalement, mes résultats indiquent que cette réduction est associée à une diminution importante de la densité de la forme phosphorylée de l’AQP2 (AQP2-S269) au niveau de la membrane apicale des cellules mpkCCD[indice inférieur c14]. L’ensemble de mes résultats suggèrent donc que l’apeline, par son action sur l’AQP2, entraine une baisse de la réabsorption de l’eau par les cellules du tube collecteur rénal. Ainsi, notre constatation donne une nouvelle compréhension de l'implication de l'apeline dans la régulation de l'homéostasie de l'eau. / Abstract : Apelin was recently discovered as the endogenous ligand of the APJ receptor, a receptor with 7 seven-transmembrane domains belonging to the family of GPCRs (G-protein-coupled receptors). Apelin and its receptor are strongly expressed in the vasopressinergic magnocellular neurons suggesting that the apelin/APJ system play a key role in regulating salt and water balance at central level. APJ was reported to be expressed in the glomerular arterioles and along the collecting duct of the nephron. Related to this finding, it was reported that apelin induces vasodilatation of glomerular arterioles by antagonizing angiotensin II. A recent study showed that the apelin counteracts vasopressin-induced water reabsorption via a direct action in rat collecting duct but the mechanisms of this peripheral effect are not clearly understood. In this study, we investigate the effects of apelin on the aquaporin-2 expression in mpkCCD[subscript c14] cells. Our results indicate that the apelin antagonize the AVP effect by reducing mRNA and protein expression of AQP2 in mpkCCD[subscript c14] cells. Furthermore, we found that this effect is associated with a large decrease of AQP2-pS269 density at apical membrane. Our finding corroborates that the apelin, in addition to its central effect, antagonizes the action of AVP on the renal collecting duct cells.

Le choc septique demeure la principale cause de décès dans les unités de soins intensifs. Initialement, le choc septique se manifeste par une hypovolémie relative, une vasoconstriction artérielle et une chute du débit cardiaque. Une réanimation liquidienne agressive permet généralement de restaurer le débit cardiaque, mais démasque en contrepartie un état vasoplégique pouvant causer une hypotension artérielle. Pour contrer cette vasodilatation excessive, l'administration exogène de catécholamines devient nécessaire, mais est parfois associée à une tachyphylaxie ou à des effets secondaires potentiellement délétères. Depuis la description d'un déficit relatif en vasopressine induit par le sepsis, l'infusion de doses dites physiologiques d'arginine-vasopressine comme traitement adjuvant du choc septique réfractaire aux catécholamines est devenue de plus en plus répandue. Plusieurs séries de cas et quelques essais cliniques randomisés ont confirmé que l'arginine-vasopressine s'avère utile pour maintenir la pression artérielle et diminuer les besoins en catécholamines. Cependant, aucun essai clinique randomisé n'a comparé l'effet de l'arginine-vasopressine à celui de la norépinéphrine sur la pression artérielle moyenne dans la prise en charge initiale du choc septique hyperdynamique. Méthode. Nous avons réalisé un essai clinique, ouvert et randomisé comparant l'effet de l'arginine-vasopressine à celui de la norépinéphrine sur différents paramètres hémodynamiques et métaboliques de patients en choc septique hyperdynamique (avec index cardiaque supérieur à 3 L/min/m[indice supérieur 2]) identifié depuis moins de 12 heures. Dix et treize patients ont respectivement été assignés à recevoir de la norépinéphrine (0,8[mu]g à 2,8[mu]g/kg/min) ou de l'arginine-vasopressine (0,04 à 0,2 UI/min) afin de maintenir une pression artérielle moyenne supérieure à 70 mm Hg. L'administration du deuxième vasopresseur n'était permise que si la dose maximale de l'agent initial ne parvenait pas à maintenir la pression artérielle moyenne. Les paramètres hémodynamiques [pression artérielle moyenne, index cardiaque, pression de l'artère pulmonaire, différence entre la pression partielle de dioxyde de carbone (CO[indice inférieur 2]) de la muqueuse gastrique et du sang artériel], métaboliques (lactates, clairance de la créatinine, échanges gazeux) ainsi que le score"Sequential Organ Failure Assessment" (SOFA) ont été mesurés successivement durant 48 heures. Résultats. L'arginine-vasopressine et la norépinéphrine augmentent similairement la pression artérielle moyenne, mais plus du tiers des patients ayant reçu de l'arginine-vasopressine ont nécessité de la norépinéphrine après 48 heures. Aucun patient assigné au groupe norépinéphrine n'a reçu d'arginine-vasopressine. Comparativement à la norépinéphrine, Parginine-vasopressine augmente davantage les résistances vasculaires périphériques (p=0,002), abaisse le débit cardiaque (p=0,02) principalement en ralentissant la fréquence cardiaque (p=0,009), augmente la clairance de la créatinine (p=0,04) et améliore le score SOFA (p=0,04). L'arginine-vasopressine diminue également l'exposition à la norépinéphrine (p=0,04). Aucun effet délétère sur la différence entre la pression partielle de CO[indice inférieur 2] de la muqueuse gastrique et du sang artériel n'a été noté. Un patient ayant reçu de l'arginine-vasopressine a développé un syndrome coronarien aigu avec changements électrocardiographiques dynamiques dépendant de la dose. Trois patients de chaque groupe sont décédés au cours de leur séjour à l'unité des soins intensifs. Conclusion. Dans la prise en charge initiale du choc septique hyperdynamique, l'arginine-vasopressine seule ne permet pas de maintenir la pression artérielle moyenne et diminue transitoirement le débit cardiaque sans affecter le volume d'éjection. Des doses supérieures à 0,04 UI/min peuvent induire une vasoconstriction coronarienne, mais ne semblent pas avoir d'effet délétère sur la perfusion hépatosplanchnique. L'arginine-vasopressine, comparativement à la norépinéphrine, améliore la clairance de la créatinine et du fait même le score SOFA. Avant d'en recommander l'usage dans le traitement du choc septique, les bénéfices cliniques de l'arginine-vasopressine doivent être confirmés par des essais cliniques randomisés plus puissant.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les neurones magnocellulaires du noyau supraoptique (NSO) participent à la synthèse et la libération de la vasopressine (AVP) et de l'ocytocine (OT). Ce noyau subit une plasticité neurochimique et structurale réversible en réponse aux stimulations physiologiques telles que la lactation, la parturition et la déshydratation. La noradrénaline (NA) joue un rôle critique dans cette plasticité mais les mécanismes précis de cette régulation ne sont pas encore bien élucidés. En effet plusieurs facteurs moléculaires ou cellulaires pourraient être impliqués dans cette régulation. Dans le but d'étudier les facteurs impliqués dans la régulation de l'AVP et de l'OT par la NA, nous avons choisi de nous intéresser au monoxyde azote (NO) et aux métalloprotéinases (MMP). <br /><br />Nous avons utilisé un modèle ex-vivo de tranches d'hypothalamus (400µm) de souris C3H mâle, contenant les NSO, maintenues en survie dans une chambre d'incubation, dans différentes conditions pharmacologiques. Ces tranches ont subi des traitements pharmacologiques pour 1h ou 4h en présence de la NA. Afin de déterminer l'implication du NO ou des MMP dans la voie de signalisation de la NA, des traitements par le L-arginine méthyl ester (L-NAME, inhibiteur de NO), le sodium nitroprusside (SNP, donneur de NO), l'EGTA (bloquer du Ca+2), et la phénanthroline (inhibiteur de MMP) ont été réalisé. Une quantification des deux peptides synthétisés par les neurones magnocellulaires dans ces conditions a été réalisée par le dosage immunoenzymatique, et l'étude de l'expression et de l'activité des différents peptides et facteurs a été réalisée par immunohistochimie, histoenzymologie, et zymographie in situ.<br /><br />Dans la première partie de ce travail, nous avons montré que la NA stimule l'expression de l'AVP et de l'OT validant ainsi notre modèle ex-vivo par rapport aux modèles in-vivo. Parallèlement, une augmentation de l'expression et de l'activité de la nNOS et la iNOS, ainsi que l'activité de la NADPH-diaphorase par la NA a été observé dans les neurones magnocellulaires du NSO. Aucune détection de la eNOS n'a été observée. L'utilisation de L-NAME au cours du traitement NA nous a permis de montrer que le NO est impliqué dans la voie de régulation de l'AVP par la NA mais pas dans celle de l'OT. L'analyse immunoenzymatique en utilisant un bloqueur de l'activité de la nNOS nous a permis de constater que le NO impliqué dans la régulation d'AVP par la NA provient à la fois de l'activité de la nNOS et de la iNOS.<br /><br />Dans le deuxième partie, nous avons montré que la plasticité neurochimique induite par la NA pourrait impliquer des molécules de la MEC. Nous avons montré que la MMP2 et la MMP9 sont exprimées dans des neurones vasopressinergiques, ocytocinergiques, ainsi que dans les astrocytes. Nous avons ensuite montré que la NA augmente l'expression et l'activité de ces MMPs dans les neurones magnocellulaires du NSO. L'implication de la MMP2 et de la MMP9 dans la régulation de l'AVP et de l'OT par la NA, réalisée par immunohistochimie en utilisant un inhibiteur des MMPs, a permis de suggérer que ces MMPs pourraient être un des facteurs impliqués dans la plasticité des neurones magnocellulaires du NSO.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) représentent la plus grande famille de protéines membranaires. Ils sont activés par une grande variété d'hormones, de neurotransmetteurs, et par des stimuli sensoriels. Ces récepteurs jouent un rôle central dans le contrôle de la grande majorité des fonctions physiologiques et constituent une cible thérapeutique majeure. Plusieurs études supportent l'existence de plusieurs états conformationnels de ces récepteurs stabilisés par les ligands. Le caractère dynamique des RCPG est essentiel dans leur fonctionnement. Une question majeure est de déterminer comment un ligand modifie la structure et la fonction de son récepteur. Pour cela, nous avons analysé les changements conformationnels d'un récepteur prototype de la famille des récepteurs à ligands peptidiques, le sous-type V2 de la vasopressine (V2R). Le V2R présente un large éventail de ligands ayant des efficacités différentes (agoniste partiels et complets, agonistes inverses et antagonistes) ainsi que des agonistes biaisés vis-à-vis des voies de signalisation dépendantes de Gs et des arrestines. Afin de déterminer les bases structurales de l'efficacité (amplitude de la réponse biologique) et de la sélectivité fonctionnelle (la capacité d'un RCPG à activer ou à inactiver préférentiellement une voie de signalisation parmi l'ensemble des voies de transduction auxquelles il est couplé), nous avons purifié et stabilisé le V2R par reconstitution en amphipols neutres (Napols). La fonctionnalité du récepteur a été vérifiée par mesure de son interaction directe avec la protéine Gs et les arrestines purifiés. Les profils d'efficacité des ligands vis-à-vis des deux voies de signalisation sont cohérents avec ceux décrits dans des cellules vivantes. Afin d'aborder directement les changements conformationnels dépendants des ligands, nous avons développé deux approches de fluorescence, la fluorescence intrinsèque des tryptophanes et le LRET (Lanthanide Resonance Energy Transfer). La liaison des ligands ayant des efficacités opposées pour la voie Gs ont induit des variations opposées de la fluorescence intrinsèque des tryptophanes, suggèrant l'existence d'états conformationnels distincts. En parallèle, l'analyse des changements des signaux de LRET entre deux domaines fonctionnels du récepteur marqués par deux fluorophores compatibles, le domaine transmembranaire 6 (TM6) côté cytoplasme et l'extrémité C-terminale distale, a permis de calculer une distance moyenne de 33 Å. En accord avec les variations de fluorescence intrinsèque des tryptophanes, les ligands ayant des efficacités opposées pour la voie Gs ont induit un mouvement opposé de ces deux domaines. Les agonistes complets entraînent un éloignement de la boucle i3 et de l'extrémité C-terminale (+2.4 Å) alors qu'un rapprochement des deux domaines est associé à la liaison de l'agoniste inverse (-0.9 Å). Nos résultats démontrent qu'un récepteur à ligands peptidiques répond à la liaison de ses ligands spécifiques par des changements conformationnels dynamiques. Chaque ligand est caractérisé par un ou plusieurs états conformationnels distincts. De plus, les changements conformationnels du V2R jouant un rôle dans le couplage à Gs sont différents de ceux impliqués dans le recrutement des arrestines. Ces données apportent des éléments essentiels de compréhension des mécanismes moléculaires et structuraux de l'activation des RCPG. A plus long terme, une étude plus extensive de la dynamique des RCPG devrait guider le développement de molécules thérapeutiques possédant des propriétés de sélectivité fonctionnelle. / G protein-coupled receptors (GPCR) are seven-transmembrane proteins that mediate most cellular responses to hormones and neurotransmitters, representing the largest group of therapeutic targets. Several studies support the existence of multiple ligand-specific conformational states of GPCR. The dynamic character of GPCR is likely to be essential for their functioning, and a better understanding of this molecular plasticity might facilitate structure-based drug discovery. A major question is to determine how ligands modify receptor structure and function. To this end, we have been studying the structural dynamics of the human vasopressin type 2 receptor (V2R), a prototypical peptide-activated class A GPCR. The V2R is coupled to Gs protein and to β-arrestins, and it has been well characterized pharmacologically using a large panel of ligands with different efficacies. Several display functional selectivity (Gs activation and concomitant β-arrestin inhibition). To demonstrate that ligand efficacy and functional selectivity are achieved through the stabilization of multiple conformational states, we have purified and reconstituted the V2R in amphipathic polymers (amphipol) and developed fluorescence-based approaches. The functionality of the V2R was monitored by direct activation of the purified Gs protein and interaction with purified β-arrestin 1. In these two assays, the effect of ligands correlated well with their known efficacy in cellular systems. Binding of V2R ligands with opposite efficacies toward Gs pathway led to opposite variations in the tryptophan intrinsic fluorescence of the receptor, suggesting the presence of different conformational states of the receptor. In parallel, we used Lanthanide-based resonance energy transfer (LRET) to directly analyze dynamics of the V2R and more particularly conformational changes between fluorophore-labeled extreme C-terminus and transmembrane domain 6. We calculated a basal mean distance of 33 Å between these domains. Interestingly, ligands with different efficacies towards Gs protein elicited opposite LRET changes as for tryptophan fluorescence spectroscopy. Indeed, the two labeled domains moved away upon full agonist binding (+2.4 Å), and closer in presence of inverse agonist (-0.9 Å). These data provide the first evidence of ligand-specific conformational changes in a peptide-activated receptor, and demonstrate that receptor conformational changes involved in Gs coupling are different from those responsible for arrestin recruitment. The results shed some light into the molecular and structural mechanisms of GPCR activation that may be relevant to the design of signaling pathway-selective drugs.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les noyaux supraoptiques (NSO) de l’hypothalamus sont composés de neurones magnocellulaires (NMCs) synthétisant et sécrétant l’ocytocine (OT) ou la vasopressine (VP). L’OT est impliquée dans des fonctions de reproduction comme la parturition et la lactation, la VP quant à elle participe à l’homéostasie hydrominérale et vasculaire. La libération de VP et d’OT dans la neurohypophyse est contrôlée par l’activité électrique des NMCs, elle-même régulée par les principales afférences glutamatergiques et GABAergiques qu’ils reçoivent. Les récepteurs kaïnate (rKA) pré-synaptiques exercent une action modulatrice sur la libération de neurotransmetteur dans le système nerveux central (SNC). Cet effet peut basculer de facilitateur à inhibiteur en augmentant la concentration d’agonistes des rKA. Ils peuvent également être présents sur le compartiment post-synaptique et participer à la réponse synaptique. Nous avons démontré, pour la première fois que des rKA fonctionnels sont présents dans le NSO, à la fois sur les afférences GABAergiques et glutamatergiques mais également sur les NMCs eux-mêmes. Les rKA contenant la sous-unité GluR5 régulent différemment la transmission glutamatergique sur les neurones à OT et à VP. En effet, l’application d’agonistes exogènes pour ces récepteurs induit un effet diamétralement opposé sur ces neurones, un effet facilitateur sur les neurones à OT et inhibiteur sur les neurones à VP, dû à la présence de GluR5 uniquement sur ces derniers. En effet, l’activation de ce récepteur post-synaptique induit la libération d’un messager rétrograde, vraisemblablement la dynorphine, responsable de l’inhibition de la transmission glutamatergique. En ce qui concerne la régulation de la transmission GABAergique, nous avons pu démontrer que l’augmentation de glutamate ambiant générée par la rétraction des processus gliaux se produisant dans le NSO de rate allaitante était suffisante pour inverser l’effet des rKA de facilitateur à inhibiteur sur la libération de GABA. Cette inversion de l’effet des rKA est causée par une modification du mode d’action de ces récepteurs du type ionotropique au type métabotropique. Les résultats obtenus au cours de mes travaux de thèse montrent donc que les récepteurs kaïnate sont présents sur l’ensemble des sites de la synapse dans le NSO de l’hypothalamus de rats adultes. De plus, ces rKA régulent différemment les neurones à OT et les neurones à VP, ce qui suggère qu’ils pourraient jouer des rôles importants dans la régulation de leur activité et des processus physiologiques les impliquant. / Magnocellular neuroendocrine cells (MNCs) from the supraoptic nucleus (SON) of the hypothalamus synthesize and release the hormones oxytocin (OT) and vasopressin (VP). OT is involved principally in reproductive functions such as parturition and lactation, whereas VP plays a key role in body fluid and cardiovascular homeostasis. The release of OT and VP from the neurohypophysis is controlled by the electrical activity of hypothalamic MNCs, which is itself regulated by GABAergic and glutamatergic synaptic inputs. Presynaptic kainate receptors (KARs) exert a modulatory action on transmitter release in different structures of the central nervous system. This effect can be switched from facilitation to inhibition by an increased concentration of KAR agonists. KAR can also be present postsynaptically where they were shown to participate to the synaptic response in some brain regions. We have demonstrated for the first time that functional KARs were present on GABAergic and glutamatergic inputs as well as on SON neurons. GluR5-containing KARs differentially regulate glutamatergic transmission on OT and VP neurons. Indeed, applications of exogenous agonists of GluR5 induced opposite effects, a facilitatory effect on OT neurons and an inhibitory effect on VP neurons, the latter resulting from an indirect action mediated by postsynaptic GluR5-containing KARs on VP neurons. Thus, activation of these receptors induced the release of a retrograde messenger, probably dynorphin, which in turn act presynaptically to inhibit glutamate release. Regarding the modulation of GABAergic transmission in the SON, we here showed that the increased levels of ambient glutamate associated with the physiological withdrawal of astrocytic processes occuring during lactation could modify the activity of presynaptic KARs. We demonstrated for the first time that a physiological astrocytic plasticity modifies the mode of action of presynaptic KARs from ionotropic to metabotropic, thereby inversing their coupling with GABA release from facilitation into inhibition. The results obtained during my PhD have thus showed that KARs are present both pre-and post-synaptically on adult MNCs. Moreover, KARs differentially regulate OT and VP neurons, which suggest that KARs could play key roles in the regulation of their activity and in physiological processes in which MNCs are involved