Récepteurs présynaptique cannabinoïdes de type 1 (CB1): mécanismes et fonctions dans le cortex préfrontal. – Presynaptic-CB1

RESUME PROJET – Contexte scientifique et objectifs
Au niveau synaptique la plasticité est médiée par des réarrangements structuraux et fonctionnels impliquant des systèmes d'intégrations des signaux pré- et postsynaptiques tels que les récepteurs aux neurotransmetteurs. Les cannabinoïdes endogènes et les récepteurs cannabinoïdes de type CB1 (CB1R) sont des acteurs majeurs de la plasticité synaptique dans le SNC. Cependant, la manière dont les CB1R contrôlent l'activité présynaptique reste très peu connue. Ainsi on ne sait rien de la mobilité latérale des CB1R à la surface membranaire et des cascades de signalisations activées par les CB1R présynaptiques.
Notre projet a pour but de déterminer les mécanismes et les fonctions des CB1R présynaptiques et pose deux questions générales : 1/Quelles sont les relations entre l'activité neuronale et la dynamique latérale des CB1R présynaptiques ? 2/Quels sont les mécanismes d'actions présynaptiques engagés lors de la plasticité synaptique dépendante des CB1R ?
RESUME PROJET – Description
Nos buts sont d'une part d'élucider les relations entre l'activité neuronale et la dynamique latérale des CB1R et d'autre part d'identifier les voies de signalisations engagées par les CB1R lors de la plasticité synaptique. Nous voulons :
1. Décrire la distribution subcellulaire des CB1R.
2. Décrire la dynamique membranaire des CB1R.
3. Identifier les relations entre activité neuronale et CB1R présynaptiques.
4. Identifier les relations entre activité neuronale dynamique membranaire des CB1R.
5. Identifier le rôle des différentes populations neuronales dans les effets des CB1R présynaptiques.
6. Identifier les mécanismes d'actions des CB1R lors de la plasticité synaptique.

Pour atteindre ces buts nous proposons une approche verticale, combinant les méthodes suivantes :
-De nouveaux modèles de culture primaire (buts 1,2,3,4,5) et de tranches de PFCx murins (but 6).
-Des lignées de mutants conditionnels développées par Dr. Marsicano, permettant l'étude du rôle de différentes populations neuronales dans les fonctions du système eCB : délétion totale des CB1R (CB1R-KO); délétion dans les neurones du cerveau antérieur; délétion exclusivement dans les neurones glutamatergiques du cortex ou délétion exclusivement dans les neurones GABAergiques (buts 1 à 6).
-Matrice de microélectrode permettant l'enregistrement simultané de 60 sites in vitro et l'analyse de l'activité neuronale de réseaux (buts 3,4,5).
-Une approche de nanotechnologie basée sur l'imagerie en temps réel de nanocrystaux semiconducteurs couplés à des anticorps dirigés contre la partie N-terminale des CB1R (buts 2,4,5).
-Des approches classiques d'immuno-histo/cytochimie, d'hybridation In situ, RT-de PCR, de Western et Northern blot, d'électrophysiologie et d'imagerie Ca2+ (buts 1 à 6).
RESUME PROJET – Resultats attendus
Notre projet est fondé sur des données préliminaires fiables. De plus nous sommes confiants en notre capacité à implémenter les nouvelles techniques nécessaires car nous avons déjà testé leur faisabilité. Nous espérons donc contribuer de manière significative à la compréhension des fonctions présynaptiques des CB1R. Précisément, nous décrierons en détail la localisation subcellulaire et la dynamique membranaire des CB1R. Les expériences proposées apporteront un éclairage nouveau sur les relations entre l'activité neuronale, les fonctions des CB1R présynaptiques et leur mobilité. Nos modèles génétiques uniques permettront de disséquer l'implication des différentes populations neuronales dans la dynamique des CB1R présynaptiques et le contrôle de l'activité neuronale. Enfin, de part notre expertise des approches d'électrophysiologie, d'imagerie et de biochimie nous espérons identifier les mécanismes présynaptiques mis en jeu par les CB1R pendant la plasticité synaptique.