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Bertholet, Ambre. Influence de la protéine de fusion mitochondriale OPA1 sur le métabolisme oxydatif neuronal et la transmission synaptique

Bertholet, Ambre (2011). Influence de la protéine de fusion mitochondriale OPA1 sur le métabolisme oxydatif neuronal et la transmission synaptique.

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Résumé en francais

Depuis quelques années, de nombreux travaux suggèrent que des perturbations des fonctions mitochondriales contribuent aux maladies neurodégénératives. Les mitochondries sont particulièrement importantes pour les neurones en raison à leur rôle dans la régulation calcique, la signalisation redox, la plasticité synaptique et, in fine, la survie cellulaire. La dynamique mitochondriale contrôle la morphologie de l'organelle via un équilibre délicat entre deux forces opposées : la fusion et la fission régulées par des dynamines de la grande famille des GTPases. Notre équipe a montré que la perte ou des mutations de la protéine de fusion OPA1 entraînent des dysfonctionnements de la membrane interne mitochondriale pouvant mener à l'apoptose, qui revêtent une importance particulière dans l'atrophie optique autosomale dominante (ADOA-1). Pour comprendre les mécanismes par lesquels des altérations de la dynamique mitochondriale pourraient contribuer à des dysfonctionnements mitochondriaux et éventuellement à l'origine de la neurodégénérescence, nous avons étudié les effets de la perte d'OPA1 dans des neurones corticaux ex vivo. La perte de fonction à l'interférence à l'ARN mène à la fragmentation mitochondriale sans perturbation de la distribution mitochondriale, ni mort neuronale. Si l'arborescence dendritique est inchangée, la quantité de plusieurs protéines synaptiques est réduite, suggérant une déficience synaptique. De plus, dans ces conditions, l'état redox est altéré et la quantité protéique de complexes respiratoires spécifiques est réduite. Enfin, l'enregistrement des propriétés électrophysiologiques montrent des changements dans la transmission synaptique, notamment par une diminution de la fréquence des courants excitateurs et une augmentation de la fréquence des courants inhibiteurs. De façon intéressante, un traitement à la forskoline permet de restaurer un fonctionnement électrophysiologique normal. Pour conclure, nos données offrent de nouvelles pistes non seulement dans la compréhension de maladies neurodégénératives liées directement à la dynamique mitochondriale comme l'ADOA1, mais aussi d'autres pathologies neurodégénératives liées à un défaut du métabolisme oxydatif comme les maladies d'Alzheimer, Parkinson ou Huntington

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Belenguer, Pascale
Miquel, Marie-Christine
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Biologie du Développement (CBD), UMR 5547
Mots-clés libres :Dynamique mitochondriale - OPA1 - Métabolisme oxydatif - Neurone - Transmission synaptique
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :28 Apr 2014 11:04