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5. Conclusion et Perspectives

Les microfilaments et les protéines qui les composent jouent un rôle central dans la physiologie des cellules nerveuses et des cellules gliales. Néanmoins, de nombreuses données manquent à ce jour sur la distribution et la localisation de ces protéines dans le système nerveux central. Dans cette thèse, nous avons apporté des données nouvelles sur l'expression et la localisation de l'actine bêta, de la L-caldesmone et de la calponine acide dans les cellules et les régions subcellulaires du SNC qui font l'objet de remaniements morphologiques importants pendant le développement postnatal ou après lésion à l'acide kaïnique. Ces données suggèrent que ces trois protéines microfilamentaires puissent jouer des rôles importants dans les différentes formes de plasticité du SNC. Leur présence dans les cônes de croissance et dans les épines dendritiques des neurones ainsi que dans les cellules activées de la microglie-macrophage ou de l'astroglie permet d'envisager dans ces domaines plusieurs rôles possibles sur la dynamique des microfilaments (régulation de l'état de polymérisation de l'actine et du flux rétrograde de l'actine dans les lamellipodes et les filopodes, régulation de la motilité cellulaire, régulation de l'ancrage et de l'activité des récepteurs membranaires présent dans les densités postsynaptiques, etc.). En revanche, l'absence de la L-caldesmone et de la calponine acide dans les axones et les terminaisons axonales des cellules nerveuses matures exclue un rôle envisagé dans le transport axoplasmique rapide, dans la mobilisation des vésicules synaptiques et dans la libération des neurotransmetteurs.

L'étude de l'organisation et de la localisation des protéines microfilamentaires constitue un premier pas vers la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans les différentes formes de plasticités du SNC. Néanmoins, un grand nombre de questions restent posées et de nombreux travaux en perspectives sont envisageables notamment sur la fonction d'une protéine récemment identifiée comme la calponine acide :

En premier lieu, il serait utile de préciser la localisation de la L-caldesmone et de la calponine acide pendant le développement, chez l'adulte et après lésions avec des techniques de microscopie électronique à l'aide d'anticorps spécifiques révélés par des anticorps conjugués à des particules d'or colloïdal. Des tentatives ont déjà commencé dans le laboratoire mais en vain. Des doubles marquages dans les épines dendritiques (mais également dans les cônes de croissance et autres structures) entre les différentes isoformes de l'actine, de la tropomyosine, de la myosine, avec la L-caldesmone et la calponine acide serait également envisageable.

Peu de choses sont connues sur les propriétés de l'isoforme non musculaire de la calponine. La purification de la calponine acide à partir de cultures bactériennes transformées serait nécessaire afin de tester plusieurs fonctions potentielles in vitro tel que l'inhibition de l'activité Mg2+-ATPasique de l'actomyosine par la calponine acide. De plus il a été montré que la calponine acide n'interagissait pas in vitro avec la calmoduline (Applegate et al., 1994). Il serait ainsi souhaitable de tester les différents mécanismes de régulation pour la calponine acide dans les cellules non musculaires et dans les cellules du SNC. D'autres protéines liant le calcium comme la protéine S100 ou la caltropine pourraient être impliquées dans cette régulation (Fujii et al., 1994 ; Wills et al., 1993, 1994 ; Selinfreund et al., 1990), mais aussi des enzymes telles que les protéines kinases. De nombreux travaux ont montré que la calponine basique pouvait être phosphorylée in vitro (Gusev et al., 1992 ; Gimona and Small, 1996), mais qu'en est-il au sujet de la phosphorylation de la calponine acide ? La calponine acide présente une extrémité C-terminale spécifique et particulièrement riche en résidus acide (glutamate et aspartate) mais également en résidus tyrosyl qui pourraient éventuellement être phosphorylés par des protéines tyrosine kinases.

Bien que la calponine ait été identifiée comme étant une protéine se liant à l'actine et pouvant jouer un rôle très important dans la régulation de l'activité actomyosine, de nombreuses données suggèrent que la calponine puisse également avoir un rôle cytosqueletique en interagissant avec les filaments intermédiaires et les microtubules (interaction avec la desmine : Wang & Gusev, 1996 ; Mabuchi et al., 1997 ; colocalisation avec la Vimentine et la GFAP mais pas avec les neurofilaments L et H : fig. 18 et fig. 21 ; interaction avec les microtubule : Fujii et al., 1997, 1999 ; colocalisation avec MAP2 et avec les microtubules dans les dendrites matures : fig. 13 et fig. 18). De surcroît, certains auteurs ont proposé que la calponine puisse jouer un rôle dans la signalisation cellulaire en permettant la translocation d'enzymes comme la " mitogen-activated " protéine kinase (MAPK) et la protéine kinase C (PKC-e) vers la membrane plasmique (Menice et al., 1997). Ces travaux offrent un champs important d'investigations quant aux fonctions potentielles que peut avoir la calponine acide.

Enfin, pour mieux appréhender le rôle physiologique de la calponine acide, mais aussi de la caldesmone, dans les neurones, des expériences de transfections cellulaires combinées avec différents traitements seront indispensables. L'utilisation d'anticorps anti-CP ou anti-CD, voire de sondes oligonucléotidiques, de neurotoxines (telles que le KA, le NMDA, etc.), ou bien d'agents déstabilisants (cytochalasines, etc.), suivant différents protocoles expérimentaux bien précis permettront de décortiquer les fonctions cellulaires dans lesquelles ces protéines jouent un rôle.

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