Thèse Altérations du Système Nerveux Sensoriel et Mise en Place des Douleurs Neuropathiques la Voie Sting un Acteur Crucial dans la Vulnérabilité du Système Nerveux H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université d'Orléans
École doctorale : Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV
Laboratoire de recherche : INEM - Immuno-Neuro Modulation
Direction de la thèse : Stéphane MORTAUD ORCID 0000000308734781
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-01T23:59:59

Les neuropathies périphériques chimio-induites constituent un enjeu majeur de santé publique, limitant l'efficacité des traitements anti-cancéreux. Dans un modèle murin utilisant la vincristine, une infiltration précoce de neutrophiles dans les ganglions spinaux a été identifiée comme un acteur essentiel aux neuropathies. Ces neutrophiles libèrent des pièges extracellulaires (NETs) dont l'ADN et les enzymes associés provoquent une hypoxie et un dysfonctionnement neuronal. L'inhibition de ces NETs protège les souris contre la neurotoxicité de la vincristine, c'est pourquoi le projet de thèse se focalise sur les mécanismes de détection de l'ADN. L'hypothèse centrale repose sur l'implication de la voie cGAS-STING, senseur d'ADN libre, dont l'expression est modulée dans les ganglions après traitement. L'hypothèse centrale suggère que cette voie de signalisation, activée par l'ADN des NETs, pourrait-être un acteur clé de la neuro-inflammation et de la sensibilisation des neurones nociceptifs.

Les traitements anti-cancéreux présentent des propriétés neurotoxiques responsables du développement de neuropathies périphériques chimio-induites (CIPN) (Staff et al. 2017). Les études précliniques menées sur des modèles murins de CIPN suggèrent la mise en place d'une réponse inflammatoire délétère dans les ganglions spinaux du système nerveux périphérique (SNP) qui contiennent le corps cellulaire des neurones sensoriels. Au laboratoire, nous avons développé un modèle murin de douleurs neuropathiques induites par la Vincristine (VCR) qui est un anti-cancéreux utilisé dans le traitement des lymphomes chez l'adulte et l'enfant. Nous avons mis en évidence une hypersensibilité précoce qui persiste 15 jours après l'arrêt du traitement, associée à une infiltration de neutrophiles dans les ganglions spinaux. La protection contre les CIPN obtenue par déplétion des neutrophiles (anti-Ly6G) confirme leur rôle crucial dans la physiopathologie du SNP. Parmi les mécanismes inflammatoires associés aux neutrophiles, nous avons identifié des pièges extracellulaires neutrophiliques (NETs) dans les ganglions spinaux, dont l'ADN et les enzymes libérés semblent être associés à une hypoxie nerveuse et un dysfonctionnement neuronal. Des effets bénéfiques et protecteurs ont été révélés suite à l'administration d'un inhibiteur de la libération des NETs dans le SNP. Ces résultats soulèvent des questions concernant les mécanismes par lesquels les NETs altèrent le système neuro-sensoriel. Parmi les voies intracellulaires impliquées dans la détection des ADN libres, la voie cGAS-STING a été largement décrite dans les cellules immunitaires (Wang et al. 2023). La détection de l'ADN double brin extracellulaire de l'hôte par cGAS (cyclique GMP-AMP synthase), qui synthétise le 2'3'-cGAMP à partir d'ATP et de GTP, active la protéine adaptatrice STING (Stimulator of Interferon Genes), entraînant l'activation des facteurs de transcription NF-B et d'IRF3 ainsi que la production de cytokines pro-inflammatoires telles que le TNF, l'IL-6 et les interférons de type I (IFN/). Nos résultats préliminaires ont mis en évidence une modulation de l'expression de STING dans les ganglions suite à une administration de la VCR, suggérant une modification de cette voie de signalisation dans les neurones sensoriels. Au-delà des maladies neurodégénératives (Yang et al. 2024), STING pourrait-être un acteur essentiel à la reconnaissance de l'ADN par les neurones nociceptifs et favoriser la douleur.

L'objectif principal de la thèse est d'évaluer l'implication de la voie cGAS-STING dans la susceptibilité des neurones sensoriels aux neutrophiles, favorisant le développement des douleurs neuropathiques périphériques. Pour atteindre cet objectif, l'étudiant/e devra investiguer trois axes scientifiques: 1) Evaluer la nociception et les altérations nerveuses associées chez des souris déficientes pour cGAS (-/-) ou STING (-/-), après traitement à la VCR, 2) Caractériser l'expression de la voie cGAS-STING dans les neurones sensoriels, 3) Identifier les mécanismes délétères induits par la voie cGAS-STING des neurones sensoriels.

1) Evaluer la nociception et les altérations nerveuses en absence de la voie cGAS-STING
Tâche 1: La nociception des souris déficientes pour cGAS (-/-) ou STING (-/-) sera comparé avec celle de souris sauvages (Wild-type/WT), après traitement à la VCR. Les tests de Filaments de Von Frey et la plaque chauffante, seront réalisés pour évaluer la nociception mécanique et thermique respectivement.
Tâche 2: Des dosages protéiques (ELISA et Multiplex) et des études histologiques (Immuno-histochimie/fluorescence) seront menées sur les ganglions spinaux, nerfs sciatiques et la peau des pattes afin d'évaluer la neuro-inflammation et l'endommagement des neurones sensoriels: l'interleukine (IL) -1, IL-33, interféron , myélopéroxydase et élastase-2, facteur de transcription d'activation (ATF3), peptide relié au gène de la calcitonine (CGRP) et le facteur induit par l'hypoxie (HIF1).
2) Caractériser l'expression de la voie cGAS-STING dans les neurones sensoriels
Tâche 3: A partir des prélèvements précédents, des dosages protéiques (Western Blot/WB) des acteurs principaux de la voie cGAS-STING seront étudiés comme cGAS, STING, TBK1, IRF3, NF-B.
Tâche 4: Mise en culture de neurones matures isolés de ganglions spinaux de souris WT, cGAS-/- ou STING -/- traitées ou non avec la VCR. Des dosages protéiques (WB) et des études immuno-cytologiques des acteurs de la voie cGAS-STING seront réalisés.
3) Identifier les mécanismes délétères induits par la voie cGAS-STING des neurones sensoriels
Tâche 5: Mise en culture de neurones matures isolés de ganglions spinaux de souris WT, cGAS-/- ou STING -/- seront réalisées dans plusieurs conditions: +milieu seul, + ADN libre, + agoniste de STING (cGAMP, DMXAA), + perturbateur de l'enveloppe mitochondriale. Le niveau d'expression et la localisation des acteurs de la voie cGAS-STING seront évalués par des dosages protéiques (WB) et des immuno-cytologies respectivement. L'atteinte neuronale sera observée avec ATF3, CGRP, HIF1. Les dysfonctionnements mitochondriaux seront étudiés avec la détection des espèces réactives d'oxygène (ROS) et de COXIV.
Tâche 6: Des neutrophiles stimulés ou non au préalable avec la VCR, seront ajoutés à une culture de neurones. De même que décrit précédemment, la voie cGAS-STING sera caractérisée, ainsi que les marqueurs d'inflammation, d'atteintes neuronales et mitochondriales.