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Spécialisation fonctionnelle des C-low threshold mechanoreceptors C-LTMRs
No full textLes C-low threshold mechanoreceptors ou C-LTMRs forment une sous-classe bien particulière de fibres C non-nociceptives innervant exclusivement la peau poilue. En temps normal, leur rôle est de transduire la caresse et détecter le refroidissement. Mais de nouvelles données montrent que les C-LTMRs jouent aussi un rôle important dans la modulation de la douleur, aussi bien inflammatoire que neuropathique. Cependant, les mécanismes moléculaires et cellulaires qui sous-tendent cette dualité sont encore méconnus.Notre équipe a récemment publié des données, issues d'une expérience de séquençage ARN à haut débit, qui précisent l'identité moléculaire des C-LTMRs. A ajouter au trois marqueurs moléculaires déjà connus Tafa4, Tyrosine Hydroxylase et Vglut3, nous avons découvert neuf autres gènes dont l'expression est fortement enrichie dans ces neurones. L'un d'eux est le facteur de transcription bhlha9. Le but de ma thèse étant d'améliorer notre connaissance des C-LTMRs, j'ai notamment étudié le rôle de ce gène dans la somatosensation et la physiologie des C-LTMRs en effectuant un grand nombre de tests comportementaux sur des souris chez qui bhlha9 a été inactivé. De façon intéressante, l'inactivation de bhlha9 entraine un large défaut d'adaptation aux variations de température. De plus, ces souris mutantes présentent une réponse exacerbée à la douleur inflammatoire induite par la formaline. Enfin, cette réponse exacerbée est insensible à l'effet normalement analgésique d'un modulateur positif du système GABAergique ionotropique.En conclusion, bhlha9 est un nouveau marqueur des C-LTMRs nécessaire pour une perception normale de la température et de la douleur inflammatoire.C-Low Threshold MechanoReceptors (C-LTMRs) are a unique subset of non-nociceptive C-fibers that innervate exclusively hairy skin. At steady-state, these fibers convey low intensity mechanical stimuli (caress and gentle touch) and detect cooling temperatures.Recent data showed C-LTMRs have an important modulatory role in pain processing following tissue injury, both of inflammatory and neuropathic origin. Yet, their molecular and cellular modes of action are for the most part unknown.To provide a better understanding of these C-LTMRs, our team recently published RNA-seq based data that considerably broadens their molecular repertoire. Besides Tyrosine Hydroxylase, V-GluT3 and Tafa4, already known as restricted to C-LTMRs in DRG, we found nine other genes highly enriched in this subset. One of them encodes for the basic Helix-Loop-Helix (bHLH) family transcription factor bHLHa9.To understand the role of bHLHa9 in somatic sensory biology and in C-LTMRs in particular, I have performed a large panel of behavioural tests on mice lacking its expression, from mechanical to thermal stimulation under acute conditions. Interestingly, bHLHa9 knock-out (KO) mice exhibit a broad defect in temperature sensation. Furthermore, these mice present an enhanced inflammatory pain following hindpaw injection of formalin, along with an impaired analgesic response to GABAA receptor positive modulation.In conclusion, bHLHa9 is highly enriched in C-LTMRs and it is required for proper temperature and inflammatory pain perception
Genetic ablation of GINIP neurons reveals a critical role of C-LTMRs in modulation of Mechanical and Formalin-evoked pain
No full textChez les vertébrés, la douleur est perçue par des neurones spécialisés, les nocicepteurs, dont le corps cellulaire est localisé dans les ganglions de la racine dorsale (DRG) et qui présentent une grande hétérogénéité. Nous cherchons donc à identifier de nouveaux marqueurs des sous populations de nocicepteurs afin de pouvoir comprendre cette diversité et d’attribuer des fonctions physiologiques précises à ces différentes sous-populations neuronales. Nous avons identifié le gène GINIP, spécifiquement exprimé dans une sous populations de nocicepteurs non peptidergiques et définissant deux classes particulières de neurones : les neurones MRGPRD+ et les C-Low Threshold MecanoReceptors (C-LTMRs). Durant ma thèse, j’ai cherché à savoir quelles modalités sensorielles sont détectées et transmises par la population GINIP+. Pour cela, j’ai tiré avantage d’un modèle murin ginip généré au laboratoire, permettant d’éliminer spécifiquement les neurones GINIP+ au sein des neurones du DRG. J’ai pu démontrer que l’ablation ciblée de ces neurones entraine une diminution de la douleur induite par l’injection de formaline, cela sans affecter la sensibilité thermique ou mécanique. Sachant que les neurones MRGPRD positifs ne sont pas impliqués dans la réponse douloureuse induite par l’injection de formaline, mais jouent un rôle primordial dans la mécano sensibilité en condition normale et pathologique, notre étude montre que la réponse douloureuse induite par l’injection de formaline est due à l’activation des C-LTMRs. En conclusion, notre étude révèle que les C-LTMRs agissent en tant que puissants modulateurs des douleurs chimiques et mécaniques.Primary sensory neurons are heterogeneous by myriad of molecular criteria. However, the functional significance of this remarkable heterogeneity is just emerging. Here we used our recently generated ginip mouse model to selectively ablate the cutaneous free nerve endings MRGPRD+ neurons and the C-Low threshold mechanoreceptors (C-LTMRs). Ablation of GINIP-expressing neurons led to a significant decrease of formalin-evoked first pain and a complete absence of the second phase pain response, without affecting thermal or mechanical sensitivity. Knowing that MRGPRD+ neurons are dispensable for formalin-evoked pain and that these neurons play a critical role in acute and injury-induced mechanical pain, our data demonstrate that formalin-induced pain hypersensitivity is primarily transduced via C-LTMRs, and suggest that C-LTMRs and MRGPRD+ neurons play antagonistic roles in transduction of acute and injury-induced mechanical pain. Therefore, our results suggest that C-LTMRs act as strong modulators of chemical and mechanical pain signals
Role of GINIP, a new regulatory G inhibitory protein, in the modulation of neuropathic pain
No full textLe système somato-sensoriel permet à l'organisme de percevoir une large palette de stimuli externes/internes, qui peuvent être soit agréables, soit nocifs. Le corps cellulaire des neurones somato-sensoriels, responsables de ces processus et qui innervent tous les organes du corps, est situé dans les ganglions de la racine dorsale. La douleur est perçue par les nocicepteurs qui constituent un ensemble hétérogène de neurones, aussi bien d'un point de vue fonctionnel, électrophysiologique que moléculaire. Afin de mieux comprendre la spécialisation fonctionnelle des nocicepteurs, une des stratégies de l'équipe a été d'identifier de nouveaux marqueurs moléculaires exprimés par des sous-populations des neurones du DRG et de mettre en place des outils génétiques pour étudier leur fonction spécifique. Nous avons mis en évidence un nouveau gène, qui définit une sous-population de nocicepteurs. Suite à mes travaux de thèse, qui ont révélés la fonction moléculaire de la protéine associée à ce gène, nous l'avons nommé GINIP pour Galpha INhibitory Interacting Protein. Au cours de ma thèse, j'ai montré que : - GINIP interagit physiquement avec les protéines G-alpha inhibitrices- la perte de fonction de GINIP (souris GINIP KO) amplifie les douleurs de type neuropathique- le mécanisme sous-jacent fait intervenir la signalisation GABAergique Les douleurs pathologiques sont, entre autres, dues à un disfonctionnement des nocicepteurs, et leurs mécanismes restent mal connus. Dans ce contexte, l'ensemble de mes résultats met en évidence une nouvelle voie impliquée dans la régulation négative des nocicepteurs, qui pourra à l'avenir être la cible de stratégies thérapeutiques.The somato-sensory system allows our organism to detect a myriad of external and internal stimuli that can range from innocuous stimuli (pleasant touch,etc) to noxious ones (burns, tissue injury, etc). The somato-sensory neurons involved in these processes innervate the entire organism and have their cell bodies clustered within the dorsal root ganglion. Pain is a modality of the somatosensory system, sensed through nociceptors. Nociceptors represent a heterogeneous class of somato-sensory neurons with respect to functional, electrophysiological and molecular criteria. In order to expand the knowledge of the functional specialization of nociceptors, our team's strategy aimed at identifying new molecular markers of nociceptors subsets. Subsequent design of the corresponding genetic tools allowed us investigating their specific function. Therefore, we found a gene that was never described before and that marks a specific subset of nociceptors. We named it GINIP (Gaplha Inhibitory Interacting Protein) as during my thesis I showed that:- GINIP physically interacts with inhibitory G-proteins- GINIP loss of function (GINIP knock out mouse) leads to the amplification of neuropathic pain- the associated mechanism involves GABAergic signalingPathological pain (chronic inflammatory pain and neuropathic pain) is, among others, a consequence of nociceptor dysfunction. Importantly, the mechanisms leading to this aberrant function are still not totally understood. Altogether, my results underscore a new pathway involved in the negative control of nociceptors under neuropathic pain conditions, and this opens a path for new therapeutic strategies
Contribution to elucidate the function of STAC2 protein in the specification of somatic sensory neurons
No full textLe système nerveux sensoriel somatique détecte et transmet les informations sensorielles périphériques par les neurones sensoriels dont le corps cellulaire est englobé dans les ganglions de la racine dorsale et les ganglions trijumeaux. Bien que cette hétérogénéité fonctionnelle a été mise en évidence, les mécanismes moléculaires qui la caractérisent sont moins connus. Dans l’optique de contribuer à la caractérisation moléculaire de la population neuronale du DRG, nous avons identifié un nouveau gène, stac2. Nous avons pu montrer que stac2 spécifie une sous population neuronale distincte dans le DRG. L’invalidation génétique de stac2 chez la souris n’a révélé aucun effet sur la survie ni sur la maturation neuronale. L’analyse comportementale des souris dépourvues de stac2 a montré un rôle important de stac2 dans la perception et la discrimination des températures fraîches ainsi que dans la sensibilisation périphérique au froid nocif.The somatic sensory nervous system detects and transmits sensory information from peripheral by sensory neurons that have their cell body encompassed in the dorsal root and trigeminal ganglia. Although this functional heterogeneity has been demonstrated, the molecular mechanisms characterizing it are less known. In order to contribute to the molecular characterization of the neuronal population of DRG, we have identified a new gene, stac2. We have shown that stac2 specifies a distinct neuronal subpopulation in the DRG. The genetic invalidation of stac2 in mice showed no effect of stac2 on neuronal survival and maturation. The behavioral analysis of mice lacking stac2 showed an important role of this gene in the perception and discrimination of cold temperatures and in the peripheral sensitization to noxious cold
Mécanismes moléculaires et cellulaires qui sous tendent l'action antidouleur de TAFA4
No full textLa douleur chronique représente un problème médical majeur et les thérapies actuelles sont souvent inefficaces et présentent des effets secondaires indésirables. Récemment, notre équipe a identifié une nouvelle molécule pour le traitement de la douleur chronique : TAFA4. Ce neuropeptide d’une centaine d’acide-aminé est sécrété par une sous-population de neurones des ganglions de la racine dorsale appelés mécanorécepteurs à bas seuil de type C (C-LTMR). Nous avons montré que TAFA4 réverse l'hypersensibilité mécanique induite par une lésion de type inflammatoire, neuropathique ou post-opératoire. Cet effet anti-nociceptif de TAFA4 passe par l’intermédiaire du récepteur LRP1 (Low density lipoprotein receptor-related protein). Nous avons validé biochimiquement et fonctionnellement le rôle de LRP1 dans l’action de TAFA4. Par ailleurs, nous avons identifié une sous-population d'interneurones inhibiteurs dans la couche laminaire II interne de la corne dorsale de la moelle épinière qui présentent une augmentation du courant potassique transitoire de type A et une diminution du courant h suite à un modèle de douleur neuropathique. De façon intéressante, nous montrons que TAFA4 permet de reverser cette modulation des courants et que cette réversion est bloquée par un antagoniste de LRP1. Mes travaux montrent que TAFA4 est un nouveau et puissant antalgique et que les C-LTMR sont des acteurs cruciaux dans la modulation des mécanismes douloureux. Ces résultats mettent en évidence, pour la première fois, des mécanismes moléculaires et cellulaires qui étayent une des théories les plus débattues dans le domaine de la douleur, « The Gate Control Theory of Pain».Chronic pain denotes a major worldwide medical problem with current therapies being ineffective and often displaying adverse side effects. Recently, our group identified the secreted neuropeptide TAFA4 as a novel candidate for treating chronic pain. Specifically, we showed that TAFA4 is highly expressed in a subpopulation of dorsal root ganglion neurons called C-low threshold mechanoreceptors, that project into the inner laminaII (LIIi) of the dorsal horn of the spinal cord. TAFA4 reverses injury-induced mechanical hypersensitivity after inflammation, and nerve injury, and increases the frequency of spontaneous inhibitory postsynaptic currents in LIIi. Here, we show that TAFA4 reverses inflammatory, neuropathic and postoperative-induced mechanical hypersensitivity, and that the analgesic effect of TAFA4 is mediated via the low density lipoprotein receptor-related protein (LRP1), which, when removed from the cell surface using its antagonist receptor associated protein, blocks the effect of TAFA4. Also, we identified a subpopulation of inhibitory interneurons in LIIi (LIIi-IhIN) that display an increase of the A-type transient potassium current and decrease of outward h-current after spared nerve injury. Bath application of TAFA4 modulates and reverses these currents, and this effect can be negated by blocking LRP1. Our findings highlight TAFA4 as a new powerful painkiller, in addition to contributing to the understanding of the Gate Control Theory of Pain, through the identification of a novel spinal cord circuit mediating a cross talk between C-LTMRs, LRP1 and a subset of LIIi-IhIN that modulate injury-induced loss of inhibition and the establishment of pain
Les différences liées au sexe dans la douleur induite par la formaline impliquent une expression de gènes différents dans la moelle épinière et une réponse immunitaire distincte dans les méninges spinales
No full textIl est admis que la sensibilité à la douleur entre hommes et femmes soit différente. Au cours des dernière décennies, les recherches menées chez le rongeur ont permis une meilleure compréhension des mécanismes expliquant ces différences liées au sexe, en démontrant une contribution à la fois hormonale et génétique. Une réponse neuro-immunitaire spécifique au sexe a également était mise en avant. Cependant, de nombreux mécanismes restent encore inconnus, notamment en ce qui concerne les différences liées au sexe dans un contexte de douleur pathologique. Mon projet de thèse vise à étudier les différences liées au sexe dans le contexte de la douleur à la formaline, un modèle de douleur inflammatoire. Pour cela j’ai utilisé une série d’approches expérimentales, allant de la comparaison du comportement global en réponse à une injection de formaline, à l’analyse de l’expression différentielles de gènes dans la corne dorsale de la moelle épinière (CDME) chez des souris mâles et femelles. J’ai pu observer que, contrairement aux mâles qui présentent un comportement homogène, les femelles pouvaient être divisées en deux groupes(F1 et F2), avec une signature comportementale distincte. J’ai démontré que les hormones gonadiques et le cycle œstral étaient les principaux facteurs contribuant à ce phénomène. En analysant le niveau d’expression des gènes dans la CDME des groupes ci-dessus, j’ai mis en évidence des différences moléculaires sous-tendant les différences mâle-femelle et F1-F2, impliquant notamment les neutrophiles des méninges spinales. Ces résultats révèlent de nouveaux mécanismes, intervenant dans la régulation spinale de la douleur, et ce de manière spécifique à un sexe.Several clinical studies show that men and women experience pain differently, with women being more susceptible to chronic pain. In rodents, research from the past decades has supported these observations and further shed light onto mechanisms explaining sex-related differences in pain perception. The hormonal and genetic contribution has been demonstrated and sex-specific neuroimmune regulation of pain has been put forward. However, much is still to be unravelled, especially regarding sexual differences in pathological pain. My PhD project aims at addressing sex-linked differences in the formalin pain paradigm, an inflammatory pain model. It was designed to explore potential differences at various levels of analysis, including global behavior, hormone contribution and spinal gene expression in response to formalin evoked pain. I found that in contrast to males, which exhibit a quite homogenous behavior, females could be split into two groups (F1 and F2), with typical behavioral signatures. F1 females exhibited a short-lasting interphase, while F2 females had a significantly longer one. I found that gonadal hormones and estrous cycle are main contributors to this phenomenon. In addition, using unbiased RNA-Seq analysis of spinal cord dorsal horn tissues from the above-mentioned groups, I highlighted the molecular cues supporting male-females and F1 and F2 differences in formalin pain. The analysis of differentially expressed genes between males and females allowed us to identify a male-specific neutrophils influx in the spinal pia mater. Altogether, these data unravel new sex-specific spinal regulatory mechanisms, including immune ones, in formalin evoked pain
Interactions gène-environnement dans la chronicisation de la douleur non viscérale : de la perte de fonction du gène Myo1a à la dysbiose environnement-dépendante du microbiote intestinal
No full textLa douleur chronique est une douleur qui persiste plus de 3 mois ou au-delà du temps de guérison d'un tissu lésé donné. Elle touche 1,5 milliard de personnes dans le monde et 2/3 des patients demeurent insatisfaits de leur traitement. Il faut donc trouver des solutions. Nous avons investigué les interactions gène-environnement favorisant la chronicisation de la douleur et avons démontré que Myo1a joue un rôle important dans ce phénomène. Après lésion tissulaire, des souris mâles ayant un gène Myo1a muté (notées Myo1a KO), développent une douleur chronique quelle que soit l’étiologie de la douleur. De plus, notre investigation des facteurs de risque a mis en évidence l'héritage d’un microbiote intestinal particulier. En effet, nous avons démontré que mâles Myo1a KO développent des douleurs chroniques uniquement lorsqu'ils sont produits dans des cages à génotype unique (CGU), mais pas lorsqu’ils sont générés dans des cages à génotype mixte (CGM). De plus, le croisement de souris Myo1a KO de CGM entre elles, a abouti à la production d’une 2nde génération de souris en CGU qui récapitulent le phénotype douleur chronique original. Par séquençage de l'ARNr 16S, nous avons démontré que les mâles Myo1a KO présentent une dysbiose du microbiote intestinal en CGU mais pas en CGM. Ceci démontre donc que des interactions Myo1a-environnement sont impliquées dans la chronification de la douleur. Par traitement prénatal antibiotique des souris déficientes en Myo1a leur permet de se remettre d'une douleur inflammatoire. Nos résultats suggèrent donc qu'en se basant sur les interactions gène-microbiote intestinal, il est maintenant possible de proposer des thérapeutiques sur-mesure.Chronic pain is defined in terms of pain that persists more than 3 months or beyond the healing time of a given injured tissue. It affects 1.5 billion people worldwide. Because two-thirds of sufferers report a clear dissatisfaction with current treatment, it is critical to further investigate this matter. Here, we describe gene-environment interactions supporting pain chronification. We have demonstrated that the Myo1a gene is expressed in specific subset of sensory neurons and that male mice with a Myo1a deficiency develop a chronic mechanical hypersensitivity (hereafter called chronic pain), no matter the etiology of pain. Interestingly, we have shown that Myo1a KO males develop chronic pain only when produced under single genotype housing conditions (SGH) but not under mixed genotype housing conditions (MGH). Furthermore, crossing of Myo1a deficient mice from MGH produced a second generation of Myo1a KO males of SGH, which recapitulated the original chronic pain phenotype, thereby demonstrating that Myo1a-environment interactions are involved in pain chronification. Because Myo1a is strongly expressed in the gut where its loss of function (lof) has been associated to architectural defects, we asked whether such lof may be associated to a gut microbiota dysbiosis supporting pain chronification. We performed 16S rRNA sequencing and demonstrated that Myo1a KO males exhibit a gut microbiota dysbiosis under SGH but not MGH conditions. Moreover, our antibiotic prenatal treatment of Myo1a deficient mice allows them to recover from inflammatory pain. Our findings thus suggest that based on gene-gut microbiota interactions, it is now possible to propose à-la-carte analgesics
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
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