Organisation moléculaire des synapses photorécepteurs-neurones secondaires : Rôle des dystrophines
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The cell-to-cell transmission of information in the Central Nervous System (CNS) is done mainly by the release of the neurotransmitter at the synaptic cleft. This is a very precise process that involves an exquisite localisation of the signalling proteins and a well-organized structure. The 80% of the patients affected of the Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) show an alteration of the retinal neurotransmission evidenced by a great diminution of the amplitude of the electroretinographic (ERG) b-wave. This phenotype has been associated to an alteration of the visual information transmission inside the retina in which there are lost the DMD gene products. As a first approach to the study of the implication of the dystrophins in the b-wave generation we wanted to characterize two models: the zebrafish and the pig. Moreover, in a parallel study in mice knouck-out for the Dp71, a DMD gene product that is exclusively express in the Müller glial cells, we had shown that this protein has not a strong influence in the ERG phenotype. It looked necessary to study some other DMD gene products also localised in the retina. The Dp427, Dp260 and Dp140 had been localised in the outer plexiform layer (OPL). Here the close imbrications of the photoreceptor terminals and the dendrites of the second order neurons constitute the first synapse of the retina and thus the first step in the retinal information transmission. We decided to study the precise localization of these products at this synapse. Our results suggest that the dystrophins are localised in the photoreceptors (the presynaptic element) as well as in the bipolar cells (the postsynaptic element). These results agree in fact with the existence of a scaffolding proteins complex that assures either the synapse integrity by the extracellular matrix or the stabilisation and/or the clustering of the signalling membrane proteins.
Abstract FR:
Dans le système nerveux central (SNC), la transmission de l'information nerveuse se fait par libération des neurotransmetteurs dans la fente synaptique. Elle nécessite le maintien et l'agrégation de protéines de signalisations à des sites stratégiques de la membrane ainsi qu'une structure organisée. Des altérations de la neurotransmission rétinienne caractérisée par une diminution de l'amplitude de l'onde b de l'ERG sont observées chez 80% des patients atteints de la Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD). Ce phénotype est le reflet d'une altération de la transmission de l'information visuelle au sein de la rétine en l'absence des produits du gène DMD. Afin d'étudier la participation des dystrophines dans la génération de l'onde b nous avons dans un premier temps essayer de caractériser deux nouveaux modèles animaux, le poisson zèbre et le porc. De plus, nous avons effectué en parallèle une étude chez la souris invalidée pour la Dp71, protéine exprimée exclusivement dans les cellules gliales de Müller (CGM) et en avons déduit que la Dp71 et les CGM ne semblent pas intervenir dans le phénotype ERG. Etant donné la présence des autres produits du gène DMD (Dp427, Dp260 et Dp140) dans la couche plexiforme externe (CPE), la première synapse de la rétine, constituée de l'imbrication des prolongements neuronaux des photorécepteurs et neurones secondaires, il nous a semblé nécessaire d'étudier localisation cellulaire précise de ces produits au sein de cette synapse. A partir de nos résultats, on peut proposer que ces dystrophines sont exprimées par les photorécepteurs mais aussi par les cellules bipolaires postsynaptiques. Ces observations suggèrent l'existence d'un complexe d'échafaudage protéique qui permettrait le maintien de l'intégrité de la synapse via la matrice extracellulaire ou bien la stabilisation et/ou l'agrégation à la membrane de protéines de signalisation.