etude des mecanismes moleculaires impliques dans l

UNIVERSITE PARIS DESCARTES – PARIS V
Ecole doctorale GC2ID
DEA de Biologie du Vieillissement
Thèse présentée par AMAURY BEKAERT
ETUDE DES MECANISMES MOLECULAIRES IMPLIQUES DANS
L’INFILTRATION CEREBRALE DES LYMPHOCYTES T DANS LA MALADIE
DE PARKINSON
Soutenue le 7 septembre 2012, devant le jury composé de :
Dr. Jacques EPELBAUM
Dr. Emmanuel BROUILLET
Dr. Klaus PETRY
Dr. David BLUM
Dr. Christophe COMBADIERE
Dr. Etienne HIRSCH
Dr. Stéphane HUNOT
Président
Rapporteur
Rapporteur
Examinateur
Examinateur
Directeur de thèse
Co-directeur de thèse

REMERCIEMENTS
Je voudrais tout d’abord remercier Jacques Epelbaum qui a accepté de présider mon jury de
thèse.
Mes remerciements vont également aux membres du jury, Messieurs David Blum,
Emmanuel Brouillet, Christophe Combadière et Klaus Petry pour avoir accepté d’examiner
ma thèse.
Je remercie Etienne de m’avoir accueilli dans son laboratoire et pour ses conseils.
Stéphane, merci de m’avoir donné les moyens de réaliser cette thèse.
Merci à Christophe, Sébastien et Lucie pour leur collaboration qui nous a permis de
développer les approches de transfert passif. Merci également à Marie-Caroline et Tessa
pour leur aide dans la réalisation des qPCR Arrays. Sans oublier Sylvain et Claire pour leur
aide concernant le FACS.
Merci Yann, j’ai beaucoup appris de toi pour la mise en place de mes expériences et tes
compétences techniques indéniables m’ont été d’une grande aide.
Cécile, j’ai beaucoup apprécié travailler avec toi, merci beaucoup pour ton aide au cours de
ma 4e année de thèse.
Annick, merci pour tes nombreux conseils concernant l’immunohistochimie et la bonne
humeur avec laquelle tu les dispenses.
Merci Andrée et Aurélien pour votre gentillesse et pour m’avoir formé à l’imagerie.
Léa et Josiane, merci de vous occuper aussi bien de toutes les questions administratives.
Merci à Michèle qui m’a bien aidée lors de l’impression de ma thèse.
Aux anciens, Lixia merci pour m’avoir transmis tes compétences de biologie moléculaire.
Daniel, pour ton humour et ta gentillesse. Damien, nous avons passé 3 ans côté à côte, merci

REMERCIEMENTS
pour tes conseils judicieux concernant la façon de mener sa thèse et pour les discussions
autour d’un verre. Vanessa, le bébé a grandi, j’ai essayé de lui donner des bases solides, le
relai passe maintenant.
Je voudrais également remercier pour leur amitié et les bons moments passés ensemble :
Serge, j’adore ta bonne humeur quotidienne, Manale et Inma avec qui j’apprécie de discuter
et de danser, Vincent j’aime ta capacité d’écoute et ta simplicité, Erwann, le papa de notre
fine équipe, Christian pour tes nombreux conseils et également ta bonne humeur habituelle.
Sans oublier Patrick, Cécile, Marie-Paule, Sandro, Martina, Julia, Pinar, Gaelle, Jérôme et
toutes les personnes que j’ai rencontrées au cours de cette thèse.
Je remercie également Amandine et Morgane avec lesquelles nous avons débuté
l’association. Sans oublier Patricia qui nous a été d’un grand secours dans l’organisation de la
retraite à Lisbonne et qui est toujours prête à nous aider.
J’aimerais tout particulièrement remercier mes amis et professeurs d’aïkido qui m’ont
beaucoup apporté et soutenu au cours des 3 dernières années. Jacques, merci pour ce
chemin de vie que tu nous proposes. François, Trang, Mikaël et Marie pour les très bons
moments passés ensemble, c’est un réel plaisir de parcourir ce chemin avec vous ! Rémi et
Valentin j’aime beaucoup votre simplicité dans la relation à autrui dont j’essaie de
m’inspirer. Stéphane, Gabriel, Marcus et André merci pour votre amitié et votre aide dans
l’appréhension de la voie tracée par maître Tamura.
Nathan et Chico, que de chemin parcouru depuis le DUT !
Werrick, merci pour ton amitié inconditionnelle depuis plus de 10 ans.
Je remercie mes parents pour leur soutien dans mes choix de vie et pour leur patience. Je
pense également à mes grands parents, merci pour tout ce que vous m’avez donné. Merci à
toute ma famille pour leurs pensées et leur soutien.

INTRODUCTION
REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
I. LA MALADIE DE PARKINSON ................................................................................................... 3
1. Description neuropathologique ........................................................................................................ 3
1.1. Lésions dopaminergiques .......................................................................................................... 3
1.2. Lésions non dopaminergiques ................................................................................................... 5
1.3. Corps de Lewy ............................................................................................................................ 5
1.4. Gliose réactionnelle et infiltration lymphocytaire ..................................................................... 7
2. Etiologie de la maladie de Parkinson ................................................................................................ 9
2.1. Rôle du vieillissement ................................................................................................................ 9
2.2. Facteurs génétiques ................................................................................................................. 10
2.3. Facteurs environnementaux .................................................................................................... 12
2.4. Autres causes ........................................................................................................................... 13
II. HYPOTHESES CONCERNANT LES MECANISMES DE MORT DES NEURONES
DOPAMINERGIQUES ................................................................................................................. 14
1. Modèles animaux de la maladie de Parkinson ................................................................................ 14
1.1. Modèles toxiques ..................................................................................................................... 15
1.1.1 Modèle d’intoxication par le MPTP ................................................................................... 15
a) Mécanisme d’action du MPTP ............................................................................................ 16
b) Modèles animaux ................................................................................................................ 17
1.1.2 Autres modèles toxiques ................................................................................................... 18
1.2. Modèles génétiques ................................................................................................................ 20
1.3. Combinaison des modèles toxiques et génétiques ................................................................. 22
2. Hypothèses de la mort neuronale .................................................................................................. 23
2.1. Altérations mitochondriales .................................................................................................... 23
2.1.1 Déficience des complexes de la chaîne respiratoire .......................................................... 23
2.1.2 Fonction des gènes mutés dans les formes familiales de maladie de Parkinson............... 24
2.2. Stress oxydatif .......................................................................................................................... 25
2.3. Déficit d’excitabilité des neurones........................................................................................... 27
2.4. Dysfonction des voies de dégradation protéique .................................................................... 28
Ϯ͘ϱ͘ZƀůĞĚĞů͛ɲ-synucléine .............................................................................................................. 29
III. NEURODEGENERESCENCE ET NEUROINFLAMMATION : MECANISMES NON AUTONOMES
DE LA MORT NEURONALE ........................................................................................................ 30
1. Immunité innée et neuroinflammation .......................................................................................... 31
1.1. Qu’est ce que l’immunité innée ? ............................................................................................ 31
1.2. Les acteurs moléculaires .......................................................................................................... 31
1.2.1 Cytokines ............................................................................................................................ 31
1.2.2 Les systèmes catalytiques du « burst » oxydatif ................................................................ 32
1.3. Les acteurs cellulaires .............................................................................................................. 33
1.3.1 Les microglies ..................................................................................................................... 33
1.3.2 Les astrocytes ..................................................................................................................... 35
2. Immunité adaptative ...................................................................................................................... 36
3. Neuroinflammation et maladie de Parkinson ................................................................................. 40
3.1. Immunité innée dans la maladie de Parkinson ........................................................................ 41
3.2. Immunité adaptative dans la maladie de Parkinson ................................................................ 43
IV. MECANISMES D’INFILTRATION CEREBRALE DES LEUCOCYTES ........................................... 46

1. Voies d’entrée principales .............................................................................................................. 46
1.1. Plexus choroïdes ...................................................................................................................... 47
1.2. Les méninges............................................................................................................................ 48
1.3. La barrière hémato-encéphalique ........................................................................................... 49
2. Cascade moléculaire conduisant à la diapédèse dans le système nerveux central ........................ 50
2.1. Un processus multi-étapes ...................................................................................................... 50
2.2. Implication des molécules d’adhésion ..................................................................................... 52
2.2.1. Description de la famille des molécules d’adhésion et de leurs rôles physiologiques ..... 52
2.2.2 Fonctions des molécules d’adhésion dans les pathologies inflammatoires ...................... 53
2.3. Implication des chimiokines ..................................................................................................... 54
2.3.1. Description de la famille des chimiokines ......................................................................... 54
2.3.2. Fonctions des chimiokines dans la neuroinflammation. ................................................... 56
a) Recrutement des cellules myéloïdes ................................................................................ 56
b) Recrutement des granulocytes ........................................................................................ 57
c) Recrutement des lymphocytes ......................................................................................... 57
2.3.3. Expression des chimiokines dans la maladie de Parkinson. .............................................. 60
OBJECTIFS
I. CARACTERISER L’EXPRESSION DES CHIMIOKINES ET DES MOLECULES D’ADHESION DANS
UN CONTEXTE LESIONNEL DE LA VOIE NIGRO-STRIEE CHEZ LA SOURIS .................................. 62
II. DETERMINER LE ROLE DES CHIMIOKINES DANS L’INFILTRATION LYMPHOCYTAIRE ET LA
DEGENERESCENCE DOPAMINERGIQUE DANS UN CONTEXTE LESIONNEL DE LA VOIE NIGRO-
STRIEE ....................................................................................................................................... 63
III. ETUDIER L’EXPRESSION DES CHIMIOKINES DANS LE TISSU HUMAIN POST-MORTEM DE
PATIENTS PARKINSONIENS ....................................................................................................... 63
METHODOLOGIE
I. CERVEAUX HUMAINS POST-MORTEM .................................................................................. 64
1. Description des pièces anatomiques .............................................................................................. 64
2. Préparation du tissu humain ........................................................................................................... 65
II. MODELES EXPERIMENTAUX IN VIVO ................................................................................... 65
1. Animaux .......................................................................................................................................... 65
2. Intoxication des animaux par le MPTP ............................................................................................ 66
3. Méthode de transfert passif de leucocytes .................................................................................... 66
4. Injection du Met-RANTES ................................................................................................................ 67
5. Chirurgie stéréotaxique .................................................................................................................. 68
6. Prélèvement de sang et cytométrie en flux .................................................................................... 68
7. Sacrifice et préparation des tissus .................................................................................................. 70
III. TECHNIQUES DE BIOLOGIE MOLECULAIRE.......................................................................... 71
1. Préparation de l’ARN ...................................................................................................................... 71
1.1. Extraction des ARN totaux ....................................................................................................... 71
1.2. Dosage et contrôle qualité des ARN ........................................................................................ 71