La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative qui affecte principalement les fonctions motrices. À ce jour, il n'existe toujours aucun traitement permettant de ralentir d'empêcher la progression de la maladie et nous avons désespérément besoin de thérapies s'attaquant aux causes de la pathologie afin de freiner d'améliorer son évolution clinique. Les symptômes cardinaux de la maladie sont causés par la perte des neurones dopaminergiques (DA) de la substance noire compacte (SNc). Bien que la cause de la mort des neurones DAs ne soit pas bien comprise, plusieurs évidences convergent vers un rôle des dysfonctions mitochondriales dans ces processus. L'altération des fonctions mitochondriales pourrait découler notamment de l'apparition d'α-synucléine agrégée qui est retrouvée entre autres dans les corps de Lewy. La stomatine de type 2 (SLP-2) est une protéine de la membrane mitochondriale interne qui permet de réguler les fonctions mitochondriales. La présente étude avait pour but de valider le potentiel neuroprotecteur de SLP-2 contre la toxicité de l'α-synucléine qui avait été révélé par une étude précédente. Nous avons d'abord mesuré le niveau de SLP-2 dans des cerveaux humains post-mortem et nous avons validé qu'il y a une réduction du taux de SLP-2 dans les neurones DAs de la SNc chez des donneurs parkinsoniens. Nous avons aussi découvert que l'expression d'α-synucléine A53T chez la souris réduit le taux de SLP-2 dans les neurones DAs de la SNc. Le niveau de SLP-2 corrèle même négativement avec le taux d'α-synucléine phosphorylée (r = -0.6599). En utilisant le même modèle murin, nous avons ensuite testé l'effet de la surexpression de SLP-2 sur la toxicité de l'α-synucléine A53T. En utilisant une souris exprimant la Cre recombinase dans les neurones DAs, nous avons réalisé une surexpression de SLP-2 ciblée aux neurones DAs de la SNc en injectant un AAV encodant une copie à expression Cre-dépendante du gène SLP-2 humain. Nous avons constaté que la surexpression de SLP-2 empêche le développement de déficits moteurs contre la toxicité de l'α-synucléine A53T en protégeant les corps cellulaires DAs de la SNc et leurs axones dans le striatum contre la dégénérescence. En tentant d'investiguer un mécanisme d'action, nous avons observé que la surexpression de SLP-2 ne semble pas affecter le taux d'α-synucléine phosphorylée dans les neurones DAs. Cependant, nous avons découvert que la surexpression de SLP-2 semble atténuer le flux mitophagique induit par l'expression d'α-synucléine. Ces résultats suggèrent que la surexpression de SLP-2 protège les neurones DAs contre l'α-synucléine A53T. SLP-2 pourrait donc représenter une nouvelle cible thérapeutique pour la maladie de Parkinson et les maladies synucléinopathiques. / Parkinson's disease is a neurodegenerative disease that principally affects motor functions. To date, there is still no treatment to prevent the progression of the disease and we desperately need therapies that address the causes of the pathology to improve its clinical course. The cardinal features of the disease are generated by the loss of dopaminergic (DA) neurons from the substantia nigra pars compacta (SNc). Although the initial source of the death of DA neurons is not well understood, several lines of evidence converge on the role of mitochondrial dysfunctions in these processes. The alteration of mitochondrial functions could result from the appearance of aggregated α-synuclein which is found in Lewy bodies. Stomatin type 2 (SLP-2) is an inner mitochondrial membrane protein that regulates mitochondrial functions. The present study aimed to validate the neuroprotective potential of SLP-2 against α-synuclein toxicity as revealed by a previous study. We first measured by immunofluorescence the level of SLP-2 in post-mortem human brains and validated that there is a reduction of SLP-2 amount in the DA neurons of the SNc in Parkinsonian human brain donors. We also found that expression of A53T α-synuclein in mice reduces SLP-2 levels in SNc DA neurons. The level of SLP-2 even negatively correlates with the amount of phosphorylated α-synuclein (r = -0.6599). Using the same mouse model, we then tested the effect of SLP-2 overexpression on A53T α-synuclein toxicity. Using a mouse line expressing Cre recombinase in DA neurons, we induced a targeted SLP-2 overexpression in the DA neurons of the SNc by injecting an AAV encoding a Cre-dependent copy of the human SLP- 2 gene. We found that overexpression of SLP-2 prevents the development of motor deficits against A53T α-synuclein toxicity by protecting SNc DA cell bodies and their axons in the striatum against degeneration. Furthermore, while attempting to investigate a mechanism of action, we observed that the overexpression of SLP-2 does not seem to affect the level of phosphorylated α-synuclein in DA neurons. However, we found that overexpression of SLP- 2 appears to attenuate the mitophagic flux induced by A53T α-synuclein expression. These results suggest that SLP-2 overexpression protects DA neurons against α-synuclein toxicity. SLP-2 could therefore represent a novel therapeutic target for Parkinson's disease and synucleinopathies.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/102944 |
| Date | 13 December 2023 |
| Creators | Bolduc, Cyril |
| Contributors | Lévesque, Martin |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xii, 58 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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