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Drosophila melanogaster , as a model system to study the cell biology of neuronal GPCRs
Anne-Lise Gaffuri, doctorante - Ph.D student Crédits : ESPCI ParisTechLe récepteur cannabinoique de type 1 (CB1R) est l’un des récepteurs couplés aux protéines G les plus abondants du cerveau mammifère. CB1R a longtemps été décrit comme un récepteur présynaptique régulant de manière rétrograde la transmission synaptique. Cependant, depuis les vingt dernières années, de nouveaux rôles ont été découverts et il est maintenant clairement admis que l’action des endocannabinoides (eCBs) ne se limite pas à la régulation de la neurotransmission au niveau de synapses adultes déjà établies.
En effet, les eCBs et le CB1R sont des acteurs majeurs de l’ensemble des phases du développement cérébral. Cependant, les mécanismes moléculaires impliqués n’ont toujours pas été identifiés. Les mécanismes cellulaires auxquels nous nous intéressons ne dépendant pas de l’environnement cellulaire, nous proposons donc de combiner la puissance génétique du modèle drosophile à l’accessibilité et la haute résolution offerte par la culture primaire de neurones. De plus, le récepteur CB1 ne possédant pas d’orthologue parmi les invertébrés, ce système offre la possibilité d’étudier la biologie du récepteur en s’affranchissant de la machinerie endocannabinoide. Cependant, actuellement, aucun protocole de culture primaire de neurones de drosophile ne permet d’obtenir des cellules hautement différenciées et polarisées à basse densité.
Ainsi, nous avons tout d’abord développé, optimisé et validé un nouveau protocole permettant de d’obtenir des neurones fonctionnels, hautement différenciés et polarisés en culture de basse densité.
Dans un second temps, nous avons démontré que l’activation du récepteur CB1, exprimé ectopiquement dans les neurones de drosophile, entrainait son internalisation, de manière identique à ce qui avait déjà été observé chez les mammifères.
Puis, nous avons étudié l’effet de l’expression et de l’activation ectopique de CB1R sur le développement neuronal chez la drosophile.
Ainsi, nous avons démontré que l’activation du récepteur module directement la dendritogénèse. Afin de compléter la caractérisation de notre modèle, nous avons démontré que l’activation transitoire du récepteur dans les corps pédonculés (le centre de la mémoire olfactive chez la drosophile) altérait spécifiquement la formation d’une forme consolidée de mémoire après un conditionnement aversif.
En conclusion, la validation du modèle drosophile dans l’étude de la biologie cellulaire du récepteur CB1 ouvre de nouvelles perspectives quant à la détermination des mécanismes moléculaires régissant l’action du récepteur sur le fonctionnement neuronal.
Cette soutenance se déroulera intégralement en anglais