Development of a new gene-transfer model in mice to study tauopathy spreading : influence of tau aggregation and microglia activation
Développement d'un nouveau modèle murin par transfert de gène pour étudier la propagation de la tauopathie : influence de l'agrégation de la protéine tau et de l'activation microgliale
Résumé
In Alzheimer’s disease, tauopathy spreading is highly correlated with the progression of cognitive symptoms in patient’s brain. Thus, targeting the mechanisms implicated in the spreading of pathological tau would be a valuable therapeutic strategy. The aim of this project was to develop a new in vivo model to study the spreading of tau and identify the molecular and cellular actors involved, and particularly the role of microglia in this phenomenon. To do so, we used a gene transfer technique through intracerebral injection of AAV in mice. We developed an injection model that targets the dentate gyrus (DG), and more specifically the mossy cells of the polymorphic layer. In fact, those cells have axonal projection in the contralateral DG. We showed that transgenic tau protein is able to spread in these neurons, mimicking the mechanism of tauopathy spreading. Then, when the model was validated to study propagation, we studied the influence of tau aggregation on its spreading by overexpressing different forms of human tau protein, with different aggregation and neurotoxicity profiles (D’Orange et al 2018). Furthermore, we studied the role of microglia and its activation using the model of spreading in mossy cells of the DG to different mouse models. We used TREM2 deficient mice that have a microglial activation deficiency in neurodegenerative diseases, APP/PS1De9 transgenic mice in whose brains amyloid plaques appear rapidly in adulthood, and wild-type mice aged of 15 months. We have therefore shown that amyloidosis and tau protein aggregation influence the spreading of tau, and it would now be interesting to study more deeply the mechanisms involved.
Dans la maladie d’Alzheimer, la propagation de la tauopathie dans le cerveau des patients est fortement corrélée avec la progression des symptômes cognitifs. De ce fait, cibler les mécanismes favorisants la propagation de la protéine tau pathologique représente une stratégie thérapeutique intéressante. L’objectif de cette thèse a été de développer un nouveau modèle in vivo afin d’étudier la propagation de la protéine tau pathologique pour identifier quels en sont les acteurs cellulaires et moléculaires. Pour cela nous avons utilisé la technique de transfert de gènes par injection intracérébrale d’AAV à des souris. Nous avons développé un modèle d’injection qui cible le gyrus denté (GD), et plus particulièrement les cellules moussues de la couche polymorphique. Ces cellules ont en effet la particularité de projeter dans le GD contra-latéral, et plus particulièrement dans la couche polymorphique. Nous avons pu montrer que la protéine tau transgénique est capable de propager dans ces derniers, mimant ainsi un mécanisme de propagation de la tauopathie. Une fois ce modèle mis au point, nous avons étudié l’impact de l’agrégation de la protéine tau sur sa propagation en surexprimant différentes versions de la protéine Tau humaine ayant des cinétiques d’agrégation et de neurotoxicité différents (D’Orange et al. 2018). Par ailleurs nous avons également étudié le rôle de la microglie et de son activation en appliquant le modèle de propagation à différents paradigmes expérimentaux : des souris transgéniques TREM2 KO dans lesquelles la microglie présente un défaut d’activation en cas de pathologies neurodégénératives, des souris transgéniques APP/PS1dE9 dans le cerveau desquelles des plaques amyloïdes apparaissent rapidement à l’âge adulte, et des souris sauvages âgées de 15 mois. Nous avons montré que l’amyloïdose, et l’agrégation de la protéine tau influençent la propagation de cette dernière, il serait maintenant intéressant de comprendre plus finement les mécanismes impliqués.
Origine : Version validée par le jury (STAR)