Réponse au stress dans la microglie, conséquences comportementales, fonctionnelles et moléculaires – MicroglioStress

Lors d’un stress, la libération de glucocorticoïdes (GC) est bénéfique, orchestrant les réponses adaptatives. Toutefois, une exposition excessive ou répétée peut provoquer des maladies chroniques, notamment des troubles psychiatriques. Les GC exercent donc des actions à la fois bénéfiques et néfastes, en fonction du type de stress et de sa durée. S’il est clairement établi les GC libérés par le stress agissent dans le cerveau pour moduler le comportement et la cognition via leur récepteur GR, les mécanismes cellulaires sous-jacents ne sont pas complètement compris.

Dans le cerveau, le GR agit dans tous les types cellulaires et régule la transcription des gènes. Le rôle du GR neuronal dans les troubles comportementaux induit par le stress a été étudié dans plusieurs modèles précliniques de troubles psychiatriques. Le GR est toutefois aussi présent dans les cellules non-neuronales telles que la microglie, les macrophages résidents du cerveau. Ce type cellulaire contrôle l'activité neuronale en régulant la formation et l'élimination des synapses et pourrait jouer un rôle dans l'étiologie de troubles cérébraux associés à l'inflammation. Les GC sont un puissant inhibiteur de l'inflammation et nous avons montré, dans le contexte de la maladie de Parkinson, Nous avons montré que l’invalidation du gène GR restreinte à la microglie modifie sa motilité, sa prolifération et ses fonctions lysosomales

Dans le cadre du projet MicroGlioStress, nous testerons les hypothèses d’un rôle du GR microglial dans la régulation des intéractions entre les neurones et la microglie, et d’un rôle du GR microglial dans l'étiologie des psychopathologies liées au stress.

Nos données préliminaires suggèrent que l’invalidation du gène GR dans la microglie diminue les performances mnésique chez la souris en conditions de base, mais contrecarre les effets du stress chronique sur les déficits de mémoire. Nous confirmerons cette observation initiale et complèterons la caractérisation comportementale de souris portant une invalidation du gène GR, exposées ou non à des protocoles de stress chroniques. Ces protocoles sont utilisés comme modèles précliniques de la dépression et induisent des changements pérennes du comportement. Nous combinerons des analyses, à l’échelle du génome, de l’expression génique et de la chromatine pour identifier les changements moléculaires durables induits par le stress chronique et/ou qui dépendent de la fonction du GR. Par RNAseq sur des microglies purifiées, nous identifierons les gènes cibles du GR. L'analyse de RNAseq sur des noyaux isolés, à partir d’explants de tissus, permettra d'identifier, dans d'autres types de cellules, les changements d'expression génique dus à l'absence de GR dans la microglie. Dans la microglie, l'accessibilité de la chromatine (ATACseq) et l'immunoprécipitation de la chromatine (ChIPseq) pour le GR, H3K27ac (qui marque les promoteurs actifs et les enhancers) et BRG1 (un partenaire clé du GR) nous donnera un aperçu des mécanismes impliqués. Sur la base de ces connaissances, nous étudierons la dynamique de ces changements moléculaires suite à un stress chronique. Au niveau cellulaire, nous étudierons l'inflammation, l'évolution des processus microgliaux (reconstruction 3D) et la réponse fonctionnelle de la microglie (imagerie calcique) pour comprendre les conséquences du stress chronique et de l'ablation du GR. Enfin, nous évaluerons l'impact de ces altérations de la physiologie microgliale sur les réseaux neuronaux hippocampiques chez des animaux vigiles (EEG) et ex vivo.

Ce projet devrait nous apporter des données concluantes sur le rôle du GR microglial dans l'étiologie des troubles comportementaux liés au stress, une connaissance clé pour envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques.