Amélioration des effets anti-hyperalgésiques des antidépresseurs SSRIs dans les douleurs neuropathiques par inhibition des interactions entre les récepteurs 5-HT2A spinaux et leurs partenaires à domaines PDZ – PDZSERPAIN

La prévalence des douleurs neuropathiques est estimée à 1-3% de la population. Leur prise en charge est complexe et l'efficacité des traitements de référence (antidépresseurs et anticonvulsivants) limitée. Malgré le rôle majeur de la sérotonine (5-HT) dans la modulation de la douleur, les antidépresseurs inhibiteurs de la recapture de la sérotonine (IRS) sont moins efficaces que les tricycliques tout en étant mieux tolérés.
Cette efficacité limitée pourrait être due à une désensibilisation ou une « down-regulation » des récepteurs 5-HT2A spinaux, impliqués dans l'effet analgésique de la 5-HT et des IRS. Ce récepteur interagit avec des protéines à domaines PDZ, connues pour moduler la transduction du signal des récepteurs auxquels elles s'associent et pour leur implication dans les mécanismes centraux de la douleur neuropathique. Ces interactions, en inhibant le récepteur 5-HT2A, pourraient contribuer à l'efficacité limitée des IRS dans le traitement des douleurs neuropathiques. Ce programme, qui associe le savoir-faire complémentaire (approches comportementales, protéomiques et de biologie cellulaire) des deux équipes partenaires a plusieurs objectifs : 1) rechercher une éventuelle «down-regulation» et une modification de la distribution sub-cellulaire des récepteurs 5-HT2A spinaux chez des rats diabétiques présentant des symptômes de douleur neuropathique ; 2) identifier les protéines PDZ qui interagissent avec ces récepteurs grâce à une approche protéomique et rechercher si leur expression est modifiée chez les rats diabétiques hyperalgiques ; 3) analyser, globalement, le rôle de ces interactions in vivo dans la neuropathie diabétique, grâce à l'administration intrathécale d'un peptide mimant l'extrémité C-terminale du récepteur 5-HT2A (TAT-5-HT2ASCVCt) et inhibant ses interactions avec les protéines PDZ, et in vitro, dans la signalisation induite par la récepteur; 4) examiner le rôle de chaque partenaire PDZ du récepteur grâce à une approche d'ARN interférence ; 5) déterminer si l'efficacité des IRS et d'autres classes d'antidépresseurs est améliorée par l'inhibition des interactions récepteur 5-HT2A/protéines PDZ (injection intrathécale du peptide TAT-5-HT2ASCVCt) ; 6) rechercher si cette stratégie peut être appliquée à d'autres modèles de douleur neuropathique d'étiologie différente (par exemple la neuropathie douloureuse induite par l'oxaliplatine).
Les études comportementales (Equipe 1) permettront d'évaluer l'effet des traitements étudiés sur différents symptômes (allodynie thermique et tactile, hyperalgésie thermique et mécanique) observés chez les patients. Les approches protéomiques destinées à identifier les protéines interagissant avec le récepteur 5-HT2A associeront des expériences de chromatographie d'affinité et de spectrométrie de masse pour l'identification des protéines isolées (expériences réalisées dans la plate-forme protéomique du Pôle Protéome de Montpellier localisée dans l'institut de l'Equipe 2).
Nos résultats préliminaires indiquent une moindre sensibilité de la douleur neuropathique à l'effet antinociceptif des agonistes du récepteur 5-HT2A chez le rat diabétique. Ils montrent également que le blocage des interactions entre le récepteur 5-HT2A et ses partenaires à domaines PDZ (peptide TAT-5-HT2ASCVCt) augmente l'efficacité de la transduction du signal par le récepteur dans les neurones et induit un effet anti-hyperalgésique chez le rat diabétique. Ces interactions semblent donc soustraire le récepteur 5-HT2A à son activation par la 5-HT endogène, contribuant ainsi à l'efficacité très limitée des IRS dans le traitement des douleurs neuropathiques. Ce projet permettra 1) d'élucider les mécanismes à l'origine de l'efficacité très limitée des IRS dans la douleur neuropathique et 2) d'identifier des cibles pour le développement de nouvelles thérapeutiques médicamenteuses dans les douleurs neuropathiques.