Impact de l’insaturation membranaire sur la voie d’internalisation du récepteur dopaminergique de type 2

Abstract

Le récepteur dopaminergique de type D2 (RD2) est un récepteur couplé à une protéine G (RCPG) majoritairement exprimé au niveau du système nerveux central où il est largement impliqué dans le contrôle de plusieurs fonctions cérébrales, dont la motivation, la cognition et la motricité fine. Des dérégulations des voies de signalisation médiées par le RD2 semblent être impliquées dans le développement de plusieurs pathologies psychiatriques telles que la dépression, les troubles bipolaires ou la schizophrénie. Bien que très différents, ces troubles ont notamment en commun une altération du métabolisme lipidique entrainant une diminution significative des taux en acides gras polyinsaturés (AGPI). Malgré le fait que plusieurs études cliniques ont rapporté le potentiel thérapeutique d’une supplémentation en AGPI pour la réduction voire la prévention de certains symptômes psychiatriques, le rôle des AGPI dans l’altération de la transmission dopaminergique et dans la genèse de certaines maladies psychiatriques demeure inconnu. Ainsi, l’hypothèse émise par notre équipe est que la composition en AGPI des membranes neuronales exprimant le RD2 pourrait influer sur les mécanismes de neurotransmission via une action directe sur la pharmacologie, la signalisation intracellulaire ainsi que l’internalisation de ce récepteur. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet de thèse était d’évaluer l’impact des AGPI membranaires sur la voie d’internalisation du RD2. Ceci a été étudié par une approche in cellulo basée sur l’utilisation d’un système cellulaire, enrichi en AGPI d’intérêt, exprimant le RD2 humain ainsi que toutes les protéines nécessaires pour mimer sa voie d’internalisation. La réalisation d’analyses lipidomiques nous a permis, dans un premier temps, de nous assurer de l’augmentation de la teneur en AGPI dans les membranes totales des cellules enrichies. Ensuite, l’imagerie Raman a permis d’identifier la distribution cellulaire des acides gras d’intérêt. L’utilisation de cette approche cellulaire ainsi que des techniques complémentaires, la microscopie confocale et le transfert d’énergie en temps résolu, a révélé une corrélation entre le taux d’insaturation membranaire et la voie d’internalisation du RD2. D’une manière intéressante, cette corrélation n’était pas observable pour un autre RCPG de la même classe, le récepteur β2-adrénergique, ou en modulant le taux des acides gras saturés (AGS) membranaires. Dans un dernier temps, la microscopie TIRF a été utilisée pour élucider l’impact de l’enrichissement membranaire en AGPI sur le trafic membranaire du RD2 ainsi que sur le recrutement membranaire d’une protéine cytosolique, la β-arrestine, indispensable pour l’initiation de l’internalisation du RD2. Cette étude a mis en évidence une altération significative au niveau du recrutement de cette protéine cytosolique. Ainsi, cette observation suggère l’existence d’un lien causal entre le taux d’insaturation membranaire, le recrutement de la β-arrestine et l’internalisation du RD2. Nos données sont très prometteuses pour l’identification du rôle des AGPI dans la genèse des maladies psychiatriques.