Implication du récepteur purinergique P2X4 microglial et neuronal dans les douleurs chroniques neuropathiques et inflammatoires

Abstract

Les récepteurs P2X sont des récepteurs canaux cationiques non sélectifs ATP-dépendants hautement perméables au calcium et fortement exprimés dans de nombreux tissus. Dans le système nerveux central, P2X4 est le récepteur P2X le plus répandu et est impliqué dans divers états pathologiques, tels que la sclérose latérale amyotrophique, l'ischémie ou la douleur chronique. En conditions physiologiques, il a la particularité d'être constitutivement internalisé et de ce fait, se retrouve majoritairement dans des compartiments intracellulaires assurant sa faible expression à la surface des cellules. D'autre part, en conditions pathologiques, P2X4 est surexprimé à la surface cellulaire, soit dans les neurones et/ou les cellules gliales. Cela suggère que les récepteurs P2X4 neuronaux et gliaux peuvent contribuer à des mécanismes distincts des différentes pathologies dans lesquelles il est impliqué. P2X4 joue un rôle clé dans la transduction sensorielle physiologique et pathologique. Il a été démontré que des altérations de la signalisation purinergique sont impliquées dans les syndromes de douleur chronique avec un rôle central pour les récepteurs P2X4 microgliaux dans les modèles de douleur neuropathique. En effet, il a été observé une augmentation de l’expression de P2X4 dans la microglie de la corne dorsale de la moelle épinière. De plus, les souris neuropathiques déplétées en P2X4 (P2X4 KO) ne présentent pas d’augmentation de leur sensibilité mécanique par rapport aux souris neuropathiques contrôles. Néanmoins, lors de douleurs inflammatoires chroniques, les récepteurs P2X4 microgliaux ne semblent pas être impliqué dans la transduction de la douleur. L'expression de P2X4 a également été rapportée dans les neurones sensoriels et les cellules gliales satellites des ganglions de la racine dorsale (DRG) au cours de conditions d’inflammation chronique et de neuropathie, qui pourraient donc contribuer à ces deux types de douleur. Par conséquent, l'implication neuronale vs gliale de P2X4 dans les douleurs neuropathique et inflammatoire reste à être élucidée ainsi que les différences observées ente mâles et femelles dans plusieurs modèles de douleur. Dans ce contexte, nous avons développé et utilisé un nouveau modèle de souris transgénique dans lequel P2X4 est augmenté au niveau de la surface cellulaire soit dans toutes les cellules exprimant nativement P2X4 (P2X4 KI) soit dans des populations cellulaires spécifiques : dans les neurones (Synapsin-Cre P2X4 KI) ou dans les cellules myéloïdes (CD11b-Cre P2X4 KI). Tout d'abord, nous avons montré qu'une augmentation de P2X4 à la surface des cellules myéloïdes, chez les souris Cd11b-Cre P2X4 KI est suffisante pour augmenter les sensibilités mécaniques et thermiques à l'état basal, à la fois chez le mâle et la femelle. Cette hyperalgésie est également en adéquation avec une hausse de la transmission nociceptive enregistrée in vivo dans les neurones de projection de la corne dorsale de la moelle épinière des lignées de souris transgéniques correspondantes. Nous avons ensuite montré que le récepteur P2X4 microglial était nécessaire au développement et au maintien de la douleur neuropathique chronique après une lésion nerveuse partielle du nerf sciatique (SNI). Concernant la douleur inflammatoire induite par l'adjuvant complet de Freund (CFA) dans la patte arrière chez les différentes souris transgéniques, nos résultats ont indiqué que le P2X4 présent à la surface des macrophages mais pas des neurones et des microglies contribue à son développement mais n'a aucun effet dans le maintien de la douleur inflammatoire. En conclusion, le développement de ces nouveaux modèles de souris transgéniques spécifiques à certaines cellules et la combinaison d'approches comportementales, électrophysiologiques et histologiques nous ont permis de mieux comprendre le rôle des récepteurs P2X4 dans la douleur neuropathique et inflammatoire, tant chez les mâles que chez les femelles.