Modulation of glutamatergic signaling by tissue-type plasminogen activator and MET receptor in the central nervous system
Modulation de la signalisation glutamatergique par l'activateur tissulaire du plasminogène et le récepteur MET dans le système nerveux central
Résumé
Tissue-type plasminogen activator (tPA) is a serine protease originally discovered in the vascular compartment. It is the active compound of Actilyse®, the only-approved drug for the clinical treatment of the acute phase of ischemic stroke thanks to its fibrinolytic properties. tPA is also expressed in the cerebral parenchyma where it modulates the NMDA (N-Methyl-D-aspartate) glutamatergic neurotransmission. This protease exists in two active forms: a single chain tPA form (sc-tPA) and a two chain tPA form (tc-tPA). Despite a similar fibrinolytic activity, these two forms have different roles within the parenchyma. Indeed, only sc-tPA potentiates excitotoxic neuronal death induced by NMDA. In order to better understand the signalling pathways involved by each forms of tPA, we used primary cultures of cortical neurons treated with sc-tPA or tc-tPA. Our results have highlighted the implication of a new partner receptor, MET, within NMDA glutamatergic signalling. We have shown that only tc-tPA activates MET receptors, leading to an increase of the proximity between MET and NMDA receptors at the neuronal surface. Moreover, tc-tPA decreases the GluN2B phosphorylation and allows the degradation of this subunit. By using calcium imaging, MET inhibitors reverses the effect of tc-tPA on NMDA receptors signalling. In parallel, a transcriptomic study realized on tPA-deficient mice (tPA Null) revealed a decrease of MET gene in two cerebral structures: amygdala and entorhinal cortex in addition to behavioural deficits which are features of autism spectrum disorder.
L’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) est une sérine protéase initialement découverte dans le compartiment vasculaire, qui constitue la molécule active de l’Actilyse®, médicament utilisé en clinique dans la phase aigüe de l’AVC ischémique pour ses propriétés fibrinolytiques. Le tPA est également exprimé dans le parenchyme cérébral où il peut moduler la neurotransmission glutamatergique de type NMDA (N-Methyl-D-Aspartate). Cette protéase existe sous deux formes actives : une forme simple chaîne (sc-tPA) et une forme double chaîne (tc-tPA). Malgré une activité fibrinolytique similaire, ces deux formes de tPA ont des rôles distincts. En effet, seul le sc-tPA peut potentialiser la mort neuronale de type excitotoxique induite par du NMDA. Ainsi, afin de mieux comprendre ces différences de signalisation entre les deux formes de tPA, nous avons utilisé des cultures primaires de neurones corticaux traitées avec du sc-tPA et du tc-tPA. Nos résultats ont mis en évidence l’implication d’un nouveau récepteur partenaire, le récepteur MET au sein de la signalisation glutamatergique de type NMDA. Nous avons montré que seul le tc-tPA active les récepteurs MET, conduisant à une augmentation de la proximité des récepteurs NMDA et MET à la surface neuronale. De plus, le tc-tPA diminue la phosphorylation de GluN2B et dégrade cette même sous-unité. En imagerie calcique, l’utilisation d’inhibiteurs sélectifs de MET réverse l’effet du tc-tPA sur la signalisation des récepteurs NMDA. En parallèle, l’étude transcriptomique menée sur des souris déficientes en tPA (tPA Null) a révélé une diminution du nombre de transcrits MET dans l’amygdale et le cortex entorhinal ainsi que des déficits comportementaux caractéristiques des troubles du spectre autistique.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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