Abstract FR:

Les métalloprotéinases matricielles (MMPs) et leurs inhibiteurs endogènes les Tissues inhibitors of MMPs (TIMPs) constitue le système MMP/TIMP, un des principaux régulateurs de l’espace péricellulaire. Cette régulation est réalisée via le clivage de nombreuses cibles protéiques, notamment les composants de la matrice extracellulaire, les protéines d’adhérence, les cytokines, les récepteurs et molécules de surface cellulaire. Les MMPs sont subdivisées en deux grands groupes selon qu’elles sont sécrétées ou membranaires (MT-MMPs). Dans le système nerveux central (SNC), l’expression des MMPs et les TIMPs est largement régulée au cours des processus développementaux et pathologiques. Cependant, rien n'est connu concernant la distribution intracellulaire et les voies de sécrétion des MMPs et des TIMPs dans les cellules neurales. En combinant des approches de biologie cellulaire et moléculaire, de biochimie et d’imagerie, nous avons entrepris une étude de la distribution intracellulaire, du transport et de la sécrétion de MMP- 2, MMP-9 et de leurs inhibiteurs TIMP-1 et de TIMP-2 dans les cellules neurales. Cette étude a permis de démontrer notamment une localisation nucléaire de MMP-2 et MMP-9 ainsi qu’une distribution vésiculaire différentielle des MMPs, notamment vis-à-vis des moteurs moléculaires qui participent au transport des vésicules le long des microtubules et des filaments d’actine. Nous montrons aussi que les vésicules MMP-9 sont de nature lysosomale et que les MMPs et les TIMPs sont sécrétées en partie sous forme vésiculaire dans le milieu extracellulaire. Ainsi, nos résultats suggèrent que ces protéinases ainsi que leurs inhibiteurs utilisent différentes voies de transport et de sécrétion associées à différents fonctions cellulaires. Nous avons également étudié le rôle de MT5-MMP, une MMP membranaire presque exclusivement exprimée dans le SNC, dans la plasticité neuronale. Nous avons comparé des souris naïves (WT) et des souris déficientes pour le gène MT5-MMP (KO) qui ont un développement apparemment normal. Cependant, elles présentent des déficits d’apprentissage dans un test olfactif impliquant la mémoire déclarative qui est dépendante de l’hippocampe, alors que leur mémoire procédurale qui elle est indépendante de l’hippocampe n’est pas affectée. Les souris KO présentent également des déficits dans la LTP, dont l’amplitude est diminuée comparé aux WT. Au niveau cellulaire, et à l’aide de protéines de fusion GFP, nous montrons que MT5-MMP a une distribution vésiculaire, elle co-localise avec les éléments du cytosquelette mais son transport semble indépendant des moteurs moléculaires kinésine et myosine V, contrairement à nos observations sur MMP-2 et MMP-9. Finalement, et de manière surprenante, MT5-MMP est également détectée dans le noyau en accord avec la présence de plusieurs sites d’adressage nucléaire dans sa séquence protéique. L’ensemble de ces résultats contribue à mieux comprendre la sécrétion et le trafic des MMPs dans les cellules neurales et renforce l’idée selon laquelle les MMPs et les TIMPs jouent des rôles prépondérants dans la physiopathologie du SNC.