II. Objectifs et méthodologie

L’objectif principal de cette thèse est de déterminer le rôle spécifique tenu par le récepteur thyroïdien TRβ1 dans le développement du SNC. Plusieurs données suggèrent que ce récepteur a une place prépondérante dans les effets des HT sur le développement tardif du cerveau. Tout d’abord, son expression au cours du développement est corrélée d’une part avec l’augmentation de la production de T3 et T4 circulante, et d’autre part avec la fenêtre d’action des HT durant ce développement chez les rongeurs. De plus, une mutation du gène β est retrouvée dans 99% des cas de résistance aux hormones thyroïdiennes, alors qu’aucune maladie est à l’heure actuelle associée à un défaut dans le gène. Aucune étude n’a, pour l’instant, permis de définir précisément le rôle de chaque RT dans les différentes phases de différentiation et maturation des neurones. Nous avons utilisé trois approches différentes pour étudier plus spécifiquement les fonctions tenues par le récepteur TRβ1.

L’absence d’anomalie du SNC, chez les souris knock-out pour le gène β et les différentes souris transgéniques possédant un récepteur TRβ1 muté, n’a pas permis d’apporter une réponse quant aux fonctions du récepteur TRβ1 in vivo . C’est pour cela que nous avons construit une nouvelle lignée de souris transgéniques ciblant la production d’un récepteur TRβ1 muté spécifiquement dans le cerveau afin d’inhiber la fonction spécifiquement du récepteur TRβ1 endogène. Nous avons sélectionné un récepteur humain muté pour sa liaison à l’hormone (hmTRβ1) dû à une mutation ponctuelle engendrant le changement de la glycine 345 en arginine (Sakurai et al., 1989). Cette mutation naturelle provoque chez les patients une grave RTH par un effet dominant négatif puissant du récepteur muté sur le récepteur normal (Sakurai et al., 1990). Pour cibler le SNC nous avons utilisé le promoteur des neurofilaments légers qui permet une expression spécifique dans le cerveau et les neurones (Charron et al., 1995a; Charron et al., 1995b). Nous avons ciblé notre étude sur le développement du cervelet pour les connaissances approfondies disponibles sur son processus de développement, très sensible aux HT, qui se produit postalement chez les rongeurs.

La deuxième approche a consisté à étudier les effets du facteur de transcription BTEB sur la neuritogenèse. Nous portons un intérêt particulier à ce facteur car c’est le premier facteur de transcription connu pour être régulé par les HT in vivo au cour du développement du SNC. De plus, son expression est aussi régulé par la T3 dans la lignée N2a surexprimant le récepteur TRβ1 mais pas dans celle surexprimant Trα1 (Denver et al., 1999). Cette régulation extrêmement rapide (débute en moins d’une heure) a suggéré une régulation spécifique directe par TRβ1. Récemment des travaux ont démontré la présence de TREs dans le promoteur du gène BTEB chez le xénope avec une préférence tissus-spécifique pour le récepteur TRβ1 (Hoopfer ED et al.). BTEB pourrait être impliqué dans une ou plusieurs des fonctions de TRβ1 sur le développement neuronal car des lignées N2a permanentes surexprimant BTEB développent une croissance neuritique (qui n’est pas observée chez la lignée mère) sans apport de T3. Nous avons choisi d’étudier les fonctions de BTEB sur le développement de neurones en culture car les différentes études sur ce modèle ont montré sa grande similitude avec le développement du SNC (Puymirat et al., 1992a). Nous avons inhibé la production de la protéine BTEB spécifiquement en utilisant un oligonucléotide anti-sens dirigé sur le point d’initiation de la traduction. Cet oligonucléotide permet d’une part la dégradation de l’ARN cible par l’activité RNase H interne mais bloque aussi la traduction en masquant l’AUG d’initiation. Nous avons regardé l’effet des anti-sens sur la neuritogenèse à 24h de culture puis à 7 jours de culture sur une population sensibles aux HT : les neurones acétylcholinestérasiques. Nous avons ensuite regardé l’effet des HT et de l’inhibition de BTEB sur la phosphorylation des protéines MAP2 et Tau, qui sont impliquées dans le processus de maturation neuritique.

Les gènes impliqués dans le développement neuronal induit par la T3 sont très peu connus. De plus, parmi ces gènes, seule une petite fraction est régulée directement par les HT. Nous avons utilisé le modèle de culture primaire avec un traitement par la T3 sur une courte période afin de découvrir de nouveaux gènes régulés précocement. Pour cela, les ARNs provenant de ces cultures ont été hybridés à des puces d’ADN composées de 8000 gènes connus de souris. Les gènes les plus fortement positifs ou négatifs ont été testés pour leur régulation in vivo par la T3, en utilisant des ARNs de cerveau de rats normaux et hyperthyroïdiques de 17 jours de vie.