Défauts intrinsèques de motoneurones spinaux dérivés de cellules souches pluripotentes induites issues d’individus atteints de différentes formes de Sclérose Latérale Amyotrophique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2018

Comparison of motor neuron intrinsic defects in patients with various forms of Amyotrophic Lateral Sclerosis

Défauts intrinsèques de motoneurones spinaux dérivés de cellules souches pluripotentes induites issues d’individus atteints de différentes formes de Sclérose Latérale Amyotrophique

Résumé

Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder characterized by motor neurons death (MNs). Despite several hypothesis trying to explain this selective loss, the exact reasons of MNs degeneration remain unidentified mainly due to the disease heterogeneity. In this respect, the use of human induced pluripotent stem cells (iPSC) are opening up opportunities to model not only familial but also sporadic forms of ALS. In comparison to previously published studies, which focus only on one type of ALS mutation, my thesis had the objective to compare in a same experimental context multiple forms of ALS in order to distinguish similarities and discrepancies inherited by the mutation. Using iPSC obtained from genetic forms of ALS patients (C9ORF72, SOD1, TARDBP) as well as control subjects, we generated pure cultures of human MNs. While ALS MNs were not sensitive to death after few weeks of culture, electrophysiological functional studies revealed a patient-dependent late alteration in MNs excitability. Early defects were also reported, with observations of generic and mutation-specific protein aggregates. Interestingly, some accumulations were localized at the axonal initial segment (AIS) region, which is important for maintaining axonal identity and crucial for action potentials’ initiation. Physical and/or molecular alterations were reported at the AIS in ALS MNs, suggesting that AIS perturbation could be an early event in MN degeneration by disruption of ALS patients’ MNs integrity and functionality.
La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative caractérisée par la mort des motoneurones (MNs). Malgré plusieurs hypothèses pouvant expliquer les mécanismes à l’origine de leur mort sélective, l’hétérogénéité de la SLA rend difficile la compréhension des causes exactes de la dégénérescence. Dans ce contexte, les cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSC) permettent l’étude des formes familiales de la maladie comme des formes sporadiques. Contrairement à la majorité des travaux publiés à ce jour qui étudient des iPSC de patients porteurs de mutation dans un seul gène de SLA, mon projet a eu pour objectif de comparer plusieurs formes de SLA dans un même contexte expérimental. A partir d’iPSC de patients présentant différentes formes génétiques de SLA (C9ORF72, SOD1, TARDBP), nous avons obtenu des cultures pures de MNs humains. Alors que nous n’avons pas observé de mort des MNs mutants après plusieurs semaines, des études fonctionnelles d’électrophysiologie ont montré une altération tardive de l’excitabilité des MNs en fonction des patients. De façon plus précoce, nous avons observé la présence d’agrégats protéiques communs ou spécifiques aux différentes formes de SLA, avec certaines accumulations localisées au niveau du segment proximal de l’axone, une région importante pour la maintenance de l’identité axonale et le déclenchement des potentiels d’action. Des altérations physiques ou moléculaires ont été mises en évidence au niveau de ce segment dans les MNs mutants, suggérant qu’une perturbation du segment proximal de l’axone pourrait être un évènement très précoce altérant ainsi l’intégrité et la fonctionnalité des MNs de patients.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

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  • HAL Id : tel-03125249 , version 1

Citer

Cynthia Lefebvre Omar. Défauts intrinsèques de motoneurones spinaux dérivés de cellules souches pluripotentes induites issues d’individus atteints de différentes formes de Sclérose Latérale Amyotrophique. Neurosciences. Sorbonne Université, 2018. Français. ⟨NNT : 2018SORUS507⟩. ⟨tel-03125249⟩
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