MINISTÈRE DE L'ENSEIGNEMENT ET DE LA RECHERCHE
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Niveau: Secondaire, Lycée, Première
MINISTÈRE DE L'ENSEIGNEMENT ET DE LA RECHERCHE ÉCOLE PRATIQUE DES HAUTES ÉTUDES Sciences de la Vie et de la Terre MÉMOIRE présenté par Marie CHANAL Pour l'obtention du diplôme de l'École Pratique des Hautes Études Macrophages/Microglie et formes progressives dans la sclérose en plaques Analyse histologique et moléculaire Soutenu le 1er octobre 2010 devant le jury suivant : Pr Françoise TROUSSE - Président du jury Dr Marie-Thérèse ZABOT - Rapporteur Dr Pascale GIRAUDON - Examinateur Dr Serge NATAF - Examinateur Dr Mireille ROSSEL - Examinateur Mémoire préparé sous la direction de : Dr Serge NATAF () Laboratoire de Neuro-oncologie et Neuro-inflammation, faculté de médecine Laennec INSERM U842 LYON Directeur : Pr Jérôme HONNORAT Et de Dr Mireille ROSSEL () Laboratoire de Biologie Cellulaire Quantitative EPHE MONTPELLIER Directeur : Pr Norbert KOENING
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- mémoire
MINISTÈRE DE L'ENSEIGNEMENT ET DE LA RECHERCHE ÉCOLE PRATIQUE DES HAUTES ÉTUDES Sciences de la Vie et de la Terre MÉMOIRE présenté par Marie CHANAL Pour l'obtention du diplôme de l'École Pratique des Hautes Études Macrophages/Microglie et formes progressives dans la sclérose en plaques Analyse histologique et moléculaire Soutenu le 1er octobre 2010 devant le jury suivant : Pr Françoise TROUSSE - Président du jury Dr Marie-Thérèse ZABOT - Rapporteur Dr Pascale GIRAUDON - Examinateur Dr Serge NATAF - Examinateur Dr Mireille ROSSEL - Examinateur Mémoire préparé sous la direction de : Dr Serge NATAF () Laboratoire de Neuro-oncologie et Neuro-inflammation, faculté de médecine Laennec INSERM U842 LYON Directeur : Pr Jérôme HONNORAT Et de Dr Mireille ROSSEL () Laboratoire de Biologie Cellulaire Quantitative EPHE MONTPELLIER Directeur : Pr Norbert KOENING
- transmission de l'influx nerveux
- perte axonale diffuse dans la substance blanche d'apparence normale
- perte axonale diffuse
- analyse du transcriptome de macrophages
- microgliales exprimant le marqueur d'activation mhc
- marqueur des macrophages
- cellule présentatrice d'antigènes cx
- cellules gliales
MINISTÈRE DE LENSEIGNEMENT ET DE LA RECHERCHE ÉCOLE PRATIQUE DES HAUTES ÉTUDES Sciences de la Vie et de la Terre MÉMOIRE présenté par Marie CHANAL Pour lobtention du diplôme de lÉcole Pratique des Hautes Études Macro ha es/Micro lie et formes ro ressives dans la sclérose en la ues Analyse histologique et moléculaire
Soutenu le 1eroctobre 2010 devant le jury suivant : Pr Françoise TROUSSE- Président du jury Dr Marie-Thérèse ZABOT- Rapporteur Dr Pascale GIRAUDON- Examinateur Dr Serge NATAF- Examinateur Dr Mireille ROSSEL- Examinateur Mémoire préparé sous la direction de : Dr Serge NATAFserge.nataf@inserm.fr) Laboratoire de Neuro-oncologie et Neuro-inflammation, faculté de médecine Laennec INSERM U842 LYON Directeur : Pr Jérôme HONNORAT Et de Dr Mireille ROSSEL (Mireille.Rossel@univ-montp2.fr) Laboratoire de Biologie Cellulaire Quantitative EPHE MONTPELLIER Directeur : Pr Norbert KOENING
RÉSUMÉ
La sclérose en plaques (SEP) est une pathologie inflammatoire chronique du système nerveux central (SNC) impliquant des interactions neuro-immunologiques de nature et dintensité variées. Chez les patients atteints dune forme progressive de SEP, la perte axonale diffuse est actuellement considérée comme lélément majeur du handicap neurologique irréversible. Limplication de linflammation diffuse dans le développement de cette perte axonale est fortement suspectée. Néanmoins la responsabilité respective des différentes composantes de limmunité nest pas clairement établie. Dans ce contexte, nous avons émis lhypothèse que chez les patients SEP, une altération globale du lignage myéloïde est responsable de modifications quantitatives et qualitatives des cellules macrphagiques/microgliales et de leurs précurseurs sanguins. Cette hypothèse a été testée en analysant par techniques immunohistologiques des coupes de moelle épinière dérivant de patients SEP puis en étudiant le profil ARN de macrophages dérivés du sang de patients SEP. Nos résultats sont les suivants : i) la perte axonale diffuse dans la substance blanche dapparence normale est corrélée à la densité de cellules macrophagiques/microgliales exprimant le marqueur dactivation MHC classe II dans la substance blanche dapparence normale ii) létude du phénotype des cellules CD68+ (marqueur des macrophages/microglie) montre la co-expression fréquente de la molécule CD34 (marqueur de progéniteurs hématopoiétiques) chez les patients SEP. iii) lanalyse du transcriptome des macrophages dérivant du sang de patients SEP a permis didentifier un profil ARN spécifique. En conclusion, nos résultats suggèrent chez les patients présentant une forme chronique de SEP un dysfonctionnement global du lignage myéloïde accompagne le développement dune perte axonale diffuse. Lorigine et les conséquences de ce dysfonctionnement restent à déterminer. MOTS-CLES : Sclérose en plaques, macrophages/microglie, moelle épinière, neuro-inflammation, progéniteurs myéloides, CD34.
II.
Sommaire Abréviations p. 3 Introduction 5 p. Rappels bibliographiquesp. 8I. p. 9Les cellules du système nerveux central 1. Les neurones 9 p. a) Classification structurale des neurones 9 p. b) Transmission de linflux nerveux p. 10 2. p. 11Les cellules gliales a) p. 11Caractéristiques générales b) 11 p.Les astrocytes c) Les oligodendrocytes p. 13 3. La microglie p. 15 a) 15 p.Origine de la microglie b) Caractéristiques morphologiques et phénotypiques 18 p. c) p. 21Fonctions de la microglie Les phagocytes mononuclées 23 p. 1. p.Les macrophages tissulaires résidents 23 a) Origine p. 24 b) Fonctions p. 25 c) 25 p.Activation des macrophages 2. p.Les macrophages du système nerveux central 26 a) p.Les cellules périvasculaires 26 b) Les macrophages et les cellules dendritiques associés aux plexus choroïdes et méninges p. 26 La sclérose en plaques p. 29 1. 29Clinique p. a) Les symptômes neurologiques p. 29 b) p. 30Lévolution de la SEP 2. 31Épidémiologie p. 3. Diagnostic p. 32 4. Neuropathologie p. 32 a) 33 p.Les lésions démyélinisantes focales b) 34 p.La remyélinisation 5. p. 34Hypothèses étiologiques a) Rappels sur le statut immunitaire du SNC p. 35 b) Hypothèse virale p. 37 c) Hypothèse immune 37 p. Objectifs de travail p. 39
III.
IV.
p. 41 p. 42 p. 42 p. 42 p. 44 p. 45 p. 45 p. 45 p. 46 p. 47 p. 51
Matériel et Méthodes I. Neuropathologie sur tissu humain 1. Histochimie 2. ocstmihimuImhinoe3. Analyse quantitative II. Analyse du transcriptome de macrophages dérivés de patients SEP 1. Culture de macrophages 2. Analyse moléculaire a) Extraction ARNb) Vérification par RT et Q-PCR Résultats I. Analyse de linfiltrat macrophagique/microglial dans la moelle épinière de patients SEP p. 52 1. Relation entre la densité axonale et la réponse macrophagique/microgliale p. 52 2. Accumulation de macrophages/microglie dans le tissu nerveux de patients SEP p. 55 II. à partir de macrophages dérivés de patients SEP sousAnalyse du transcriptome forme progressive p. 57 Discussion et Perspectivesp. 65 Références bibliographiques Annexes
p. 68
