Mise en évidence et impact de la modulation des jonctions GAP des cellules gliales dans la muqueuse olfactive par l'Endothéline
Résumé
The central nervous system is composed of two cellular networks: the neuronal cells and the glial cells networks. Long regarded as a simple structural support of the neuronal system, it is now clear that glial cells are fully involved in the neuronal communication. The role of glial cells in the peripheral nervous system is more elusive. For instance, while olfactory neurons have been extensively studied, the role of glial cells of the olfactory mucosa remains largely unknown. In the olfactory mucosa, two glial cell types are well characterized: The supporting cells: located in the olfactory epithelium, they are mainly believed to play a structural role. The ensheathing cells: located along the axons of the olfactory sensory neurons, they are well known to provide protection and guidance toward the first center of the olfactory information integration, the olfactory bulb. However, so far the involvement of these cells in the processing of sensory information remains to be demonstrated. In my thesis, based on calcium imaging and electrophysiological approaches, I have been able to show that the glial cells of the olfactory mucosa are connected by GAP junctions. I have shown that those GAP junctions can be uncoupled by local modulators such as Endothelin, produced and matured locally. Such uncoupling is similar to the effect produced by well-known pharmacological uncoupling agents, such as carbenoxolone. Using behavioral and electrophysiological approaches, I was able to show that the modulation of the opening state of the GAP junctions modulates neuronal activity. As shown for their counterparts in the central nervous system, my work point out that glial cells can also act on the processing of neuronal information in a peripheral nervous system like the olfactory mucosa.
Le système nerveux central repose sur deux réseaux cellulaires partenaires : le réseau neuronal et le réseau de cellules gliales. Longtemps considérées comme simple support structural du système nerveux, il est désormais démontré que les cellules gliales sont des acteurs à part entière dans les processus de communication neuronaux. Parallèlement, alors que les neurones olfactifs ont été largement étudiés, le rôle des cellules gliales de la muqueuse olfactive restent peu connu. En effet, si il est désormais bien établi que les cellules de soutien contribuent à maintenir la structure et l’équilibre ionique de la muqueuse et que les cellules engainantes assurent la protection et le guidage des axones vers le bulbe olfactif, une implication de ces cellules dans le traitement de l’information sensorielle reste à démontrer. Au cours de ma thèse, en me basant sur des approches d’imagerie calcique et d’électrophysiologie, j’ai pu montrer que les cellules gliales de la muqueuse olfactive fonctionnent en réseaux reliés par jonctions GAP. Parmi les potentiels modulateurs locaux, j’ai caractérisé les réponses de l’endothéline dans la muqueuse olfactive et montré qu’elle entrainé des effets similaires à des applications de carbenoxolone (agent pharmacologique et découplant les jonctions GAP). De plus en utilisant des approches comportementales et électrophysiologiques, j’ai pu montrer que la modulation de l’état d’ouverture de ces jonctions GAP module l’activité neuronale. Mes travaux s’inscrivent donc dans la démonstration de l’implication et de l’importance des cellules gliales (SCs et OECs) dans le fonctionnement d’un système nerveux périphérique comme cela est déjà désormais bien admis dans le système nerveux central.