Academic literature on the topic 'Cellules de Purkinje – toxicité'

Dans un cadre réglementaire, la qualité d’une eau est souvent évaluée en comparant des concentrations de substances individuelles à des seuils tels que les normes de qualité environnementale. Cette approche, bien que robuste, présente certaines limites. La seule information sur la présence de contaminants ne suffit pas à quantifier l’impact ou le potentiel toxique de ces eaux; l’information reste «individuelle» à l’échelle de substances, pour lesquelles suffisamment de données écotoxicologiques existent, sans permettre d’évaluer l’effet cocktail qui pourrait en résulter. Les bioessais sont des méthodes globales et intégrées qui fournissent des informations sur le potentiel toxique de l’échantillon considéré, voire sur la toxicité spécifique de certains groupes de substances. Notre démarche a donc consisté à suivre le potentiel toxique de différents échantillons d’eaux urbaines (effluent hospitalier, eaux usées à l’exutoire de deux sous-bassins de la ville de Paris, eaux usées en entrée de station d’épuration et eau épurée, déversoirs d’orage) en utilisant trois panels: toxicité générale (huit bioessais sur algues, bactéries, champignons et cellules humaines), génotoxicité (trois bioessais sur bactéries et cellules humaines), perturbation endocrinienne (six bioessais sur cellules humaines). Les résultats montrent que les déversoirs d’orage apportent un excès de toxicité au milieu récepteur. Sur l’ensemble des émissaires, toutes les dimensions de la toxicité ont, à un moment ou un autre, été observées. La comparaison entre entrée et sortie de station d’épuration semblerait indiquer que l’abattement des paramètres physicochimiques ne se retrouve pas pour les indicateurs de la toxicité. Cependant, des études complémentaires sur ce type d’échantillons sont nécessaires pour confirmer ou non cette première tendance.

Dans la recherche de nouveaux traitements thérapeutiques contre les maladies endémiques et récurrentes ; et dans le but de rassurer la population sur l’utilisation des médicaments à base de plantes, une étude toxicologique de deux adventices médicinales ivoiriennes : Ageratum conyzoides et Acanthospermum hispidum, a été faite. Cette étude consistait à la mise en évidence de la toxicité cellulaire sur les cellules humaines HFF et la toxicité aiguë sur des souris, des extraits éthanoliques 70 % de ces deux plantes. L’extrait éthanolique 70 % de A. hispidum n’est pas toxique, ni pour les cellules humaines aux concentrations de 125 à 1000 μg/mL, ni pour les souris aux doses de 0-45 000 mg/kg/Vo. Aucun signe de changement de comportement n’a été observé à ces mêmes doses. Par contre, l’extrait éthanolique 70 % de A. conyzoides est légèrement toxique sur les cellules HFF en prolifération à 1000 μg/mL (taux de viabilité de 40 %). Cet extrait ne présente pas de toxicité sur les souris à des doses inférieures à 15 000 mg/kg/Vo. Cependant aux doses supérieures à 15 000 mg/kg/Vo bien qu’aucune mortalité de souris n’a été observée, des troubles symptomatiques, des difficultés motrices, une dyspnée et une somnolence chez les souris traitées ont été constatés. Ainsi, ces deux adventices ne présentent pas de toxicité avérée, ce qui justifie leur utilisation dans la médecine traditionnelle.

Les anticorps monoclonaux constituent une arme thérapeutique de plus en plus utilisée en oncologie car ils permettent de cibler très précisément les cellules cancéreuses tout en présentant l’avantage d’épargner les cellules saines des effets du traitement, avec, par conséquent, une réduction très importante de la toxicité. L’absence de toxicité significative et d’une relation directe entre dose et efficacité pour les anticorps rendent toutefois peu utiles les méthodes de sélection de la dose traditionnellement utilisées pour les médicaments de chimiothérapie. Il n’existe toutefois pas de consensus sur des paramètres alternatifs qui permettraient de sélectionner pendant les essais de phase précoce la meilleure dose de ces molécules pour le développement clinique ultérieur.

L’immunothérapie représente désormais un des piliers de la prise en charge du cancer, notamment avec l’arrivée des inhibiteurs de points de contrôle (checkpoint) immunitaire (ICI, immune checkpoint inhibitors). Ces anticorps thérapeutiques ciblent ces co-signaux inhibiteurs entre cellules tumorales ou cellules présentatrices d’antigènes et lymphocytes T, activant ou réactivant ainsi une immunité cellulaire T anti-tumorale. Mais la survenue d’une toxicité immunologique, qui peut concerner tous les organes, représente le facteur limitant dans le développement clinique de ces anticorps. La gestion de cette toxicité nécessite une collaboration étroite entre oncologues et spécialistes d’organe, et repose sur l’utilisation de corticoïdes et/ou d’autres immunosuppresseurs, avec l’objectif de contrôler la dysimmunité induite sans perdre l’efficacité anti-tumorale.

L’étude et la compréhension de l’organogenèse du foie ont permis le développement de protocoles de différenciation des cellules souches pluripotentes afin de pallier le manque de cellules primaires, offrant ainsi une source quasi illimitée de cellules hépatiques. La différenciation de ces cellules dans des systèmes de culture conventionnels en deux dimensions (2D) ayant cependant montré ses limites, des organoïdes hépatiques ont été dérivés de cellules souches pluripotentes humaines et représentent désormais une alternative prometteuse. Ces structures 3D, complexes et organisées, intégrant un ou plusieurs types cellulaires, permettent de reproduire in vitro une ou plusieurs fonctions de l’organe, et ouvrent ainsi la voie à de nombreuses applications, comme l’étude du développement du foie, la production en masse de cellules hépatiques fonctionnelles pour la transplantation ou le développement de foies bioartificiels, sans oublier la modélisation de pathologies hépatiques permettant le criblage à haut débit de médicaments ou des études de toxicité. Des enjeux économiques et éthiques doivent également être pris en considération avant une utilisation de ces organoïdes pour des applications thérapeutiques.

La toxicité du phytoplancton est un problème dont l'importance est grandissante en France comme en Europe. Cette toxicité se manifeste surtout lors de l'ingestion de cyanobactéries formant des fleurs d'eau superficielles liées à l'eutrophisation. Microcystis aeruginosa est l'espèce la plus fréquemment incriminée, mais 75 % des souches de cyanobactéries d'eau douce seraient des toxiques potentielles. Lorsque des clones sont isolés d'un plan d'eau dans lequel des manifestations de toxicité ont été observées, des souches toxiques et non toxiques sont obtenues. La connaissance des conditions d'expression de la toxicité représente un sujet important actuellement peu étudié. Un mammifère peut mourir s'il passe dans son sang 0,07 mg de toxine de Microcystis par kg de son poids. En pratique, de nombreux cas de morts de bétail ont été recensés. Les toxines qui causent des accidents sont des endotoxines non rejetées par les cellules vivantes, mais libéré au cours de leur lyse. Ceci explique que des cas d'intoxication humaine par l'intermédiaire de l'eau de boisson ont pu être observés. On distingue principalement : des microcystines, hépatotoxines produites par diverses cyanobactéries dont Microcystis et Oscillatoria, et des anatoxines, neurotoxines produites par des Anabaena. Certaines cyanobactéries produiraient un mélange des deux formes. En sus du test de toxicité classique sur la souris, plusieurs autres tests existent. L'analyse est généralement réalisée par chromatographie liquide à haute pression. Des produits actifs synthétisés par des cyanobactéries possèdent une fonction antibiotique et sont susceptibles de jouer un rôle dans le comportement des espèces et leur dominance ou de les protéger contre le broutage. Ces produits seraient des exotoxines différentes des précédentes.

Asphodelus microcarpus(A.m.) est une plante largement utilisée en médecine traditionnelle marocaine pour ses propriétés médicinales qui restent variées et générales. Une extraction des principes actifs contenus dans les feuilles d’A.m. a été réalisée par macération à froid au méthanol. L’extrait obtenu a fait l’objet d’une étude in vitro de cytotoxicité qui a révélé un effet cytotoxique sur un modèle de cellules myéloïdes d’origine humaine (IC50 = 7,81 μg/ml). Par ailleurs, l’évaluation de l’extrait quant à son activité antioxydante par la méthode du réactif DPPH s’est révélée positive (IC50 = 310 μg/ml), et l’étude de sa toxicité aiguë in vivo sur un modèle animal (souris Swiss) lui confère une totale innocuité (DL50 > 5 000 mg/kg). Ces études ont été complétées par un criblage phytochimique afin de mettre en évidence les familles de métabolites secondaires majoritaires identifiées ici comme des anthracénosides, tannins et phénols ; les alcaloïdes sont peu présents. Ainsi, la faible toxicité in vivo et l’éventuel pouvoir antiprolifératif de l’extrait fixe d’A.m. in vitro justifieraient son évaluation future sur différents modèles tumoraux.

Les neuropathologies impliquent l’apoptose et l’autophagie dont l’identification des voies spécifiques est critique pour prévenir la perte des neurones centraux. Mes recherches s’intéressent aux cellules de Purkinje (CP) du cervelet dont la mort a été étudiée chez des souris mutantes pour le récepteur GluRd2 et chez la souris NP0/0 déficiente en protéine prion et sur-exprimant son paralogue neurotoxique Doppel. L��étude de GluRd2Lc révèle un lien entre l’autophagie et l’excitotoxicité dans les CP qui sont protégées de la mort excitotoxique et de l’autophagie après blocage de l’excitotoxicité. Chez la souris NP0/0, Doppel induit la mort apoptotique des CP impliquant BAX. Néanmoins un autre processus pourrait être soit l’autophagie, détectée très tôt dans les CP soit un mécanisme apoptotique encore non identifié. Mes résultats suggèrent que des stimuli pathogènes différents déclenchent des modalités de mort cellulaire différentes impliquant l’apoptose et l’autophagie dans un même neurone
Neuropathologies involve specific apoptotic and autophagic pathways which identification is important to gain insight into preventing loss of central neurons. My studies were focused on cerebellar Purkinje cells (PC) the death of which was investigated in GluRd2 mutant mice and in NP0/0 mice knock-out for prion protein and overexpressing its neurotoxic paralogue Doppel. The study of GluRd2Lc indicates a link between autophagy and excitotoxicity in PCs which are rescued from excitotoxic cell death and autophagy blockade of excitotoxicity. In the NP0/0 mouse, Doppel induces the BAX-dependent apoptotic cell death of PCs. Nevertheless, an alternative process could be either autophagy detected early in PCs or an unidentified apoptotic mechanism. These data suggest that different pathogenic stimuli trigger different cell death modalities involving apoptosis and autophagy in the same neuron

La mort cellulaire programmée est un processus essentiel dans le développement du système nerveux central. Les cellules de Purkinje, en culture organotypique de cervelet, meurent si le tissu est prélevé durant la première semaine postnatale. En dehors de cette période critique, elles survivent. Cette mort massive en culture est supposée refléter un processus naturel dans le cervelet immature. Il a été préalablement démontré que le stéroïde de synthèse mifépristone permet de sauver ces neurones de la mort par un mécanisme qui induit leur dépolarisation. Nous montrons que la libération spontanée du neurotransmetteur GABA induit l’activation des récepteurs GABAA, laquelle entraine une décharge à haute fréquence et la mort des cellules de Purkinje. Cette toxicité du GABA est aussi accompagnée d’une libération de calcium intracellulaire. La mifépristone dépolarise le potentiel de membrane des cellules de Purkinje à une valeur supérieure au potentiel d’inversion du chlore, abolissant ainsi toute décharge et les conductances GABAergiques. De plus, le stéroïde exerce son effet neuroprotecteur par l’intermédiaire du BDNF et de l’inhibition de la voie de la MAP-kinase p38. Ces données représentent une piste nouvelle dans la recherche de traitements prévenant la toxicité du GABA dans le cerveau immature
Programmed cell death is an essential feature of the central nervous system during development. Purkinje cells, in cerebellar organotypic slice cultures, die when tissue is taken from one-week-old animals. Beyond this critical period, they survive. This massive death is supposed to reflect a naturel process occurring in the developing cerebellum. The synthetic steroid mifepristone allows neuron to survive by a mechanism involving depolarization. We show that the spontaneous release of the neurotransmitter GABA induces the activation of GABAA receptors which leads to Purkinje cell firing and death. This GABA toxicity is also accompanied by an intracellular calcium release. Mifepristone depolarizes Purkinje cell membrane potential to a value above chloride reversal potential, thus shunting spiking activity and GABAergic conductance. Moreover, the steroid neuroprotective effect is mediated by the neurotrophic factor BDNF and involves the inhibition of p38 MAP-kinase pathway. Our data provide new insights in the search for treatments preventing GABA toxicity in the developing brain

Thèse de doctorat : Neurosciences : Strasbourg 1 : 2008. Thèse de doctorat : Neurosciences : Universität Basel, Switzerland : 2008.
Thèse soutenue en co-tutelle. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 37 p.

Ce travail avait pour but de savoir si la desafferentation partielle d'une cellule (ici la cellule de purkinje du cervelet) engendrait une modification de ses proprietes electrophysiologiques. Dans la premiere partie sont decrites les caracteristiques electrophysiologiques des cellules intactes (temoins). On y trouve une description des conductances ioniques a l'origine des phenomenes actifs observes. Cette partie recoupe en grande partie des travaux similaires menes sur le cobaye. La 2eme partie entierement originale traite des caracteristiques electrophysiologiques de la cellule de purkinje desafferentee de fibre grimpante. Le resultat le plus marquant concerne la difference de formes de courbes v/i chez la cellule intacte et chez la cellule desafferentee. En effet contraitement aux cellules temoins, la pente de la courbe v/i montre une forte diminution dans le quadrant hyperpolarisant. Ce type de rectification n'avait jamais ete observe sur les cellules de purkinje intactes. Ce resultat est interessant car il montre que la cellule de purkinje desafferentee a diminue sa capacite de repondre aux effets hyperpolarisants des activites synaptiques inhibitrices. Il s'agit peut etre la des mecanismes impliques dans le developpement de l'hyperactivite de ces cellules observees apres desafferentation

Il a été démontré par Cajal que les cellules de Purkinje (CP) contactent des CP voisines via leurs collatérales récurrentes. Cependant les propriétés de ces synapses restent mal connues. Nous avons étudié les synapses CP-CP sur des tranches de cervelet de souris âgées de 15 à 20 jours par la méthode du «patch-clamp». Quatre approches ont été utilisées: (1) la stimulation extracellulaire des axones des CP et l’analyse des courants synaptiques évoqués, (2) la visualisation des collatérales axonales en imagerie par fluorescence, (3) l’enregistrement de paires synaptiques PC-PC et (4) l'imagerie calcique des boutons présynaptiques. L’analyse morphologique révèle principalement des contacts axo-somatiques, avec 2 boutons en moyenne sur la CP ciblée par une collatérale. Les paires CP-CP sont peu fréquentes (10% des paires enregistrées). Les courants postsynaptiques inhibiteurs (CPSI) ont une amplitude de 54±45 pA (n=9) et une cinétique de décroissance mono-exponentielle (=13. 3±5. 8ms). Les CPSI ont un fort taux d’échec (32±5%) et un faible rapport entre la variance et la moyenne (30±9 pA). A les intervalles courts ils facilitent: le rapport entre 2 CPSI à 3 ms d’intervalle est de 1. 8±0. 4. Par ailleurs, l'amplitude des CPSI ne décroit pas pendant des trains allant jusqu’à 100 Hz. Les transitoires calciques présynaptiques induits par trains de potentiels d’action ont une décroissance biexponentielle et une amplitude maximale qui augmente en fonction de la fréquence. L’ensemble de ces résultats suggère que cette synapse permet une transmission fidèle de l'information à haute fréquence

Le septième amendement à la directive cosmétique européenne impose un abandon des tests sur les animaux pour mesurer l’effet allergène ou irritant de certains composés utilisés en cosmétique. La réponse aux allergènes dans le modèle animal regroupe cinq aspects différents, mais dans les tests in vitro chaque aspect est étudié séparément. Parmi les tests de toxicité qui sont envisagés in vitre, les cellules dendritiques (cellules présentatrices de l’antigène) apparaissent come les cellules de choix pour étudier un de ces aspects. Cependant aujourd’hui il est difficile d’obtenir une source fiable et robuste de cellules dendritiques permettant de mettre au point un test réglementaire. Le but de mon projet de thèse a été de proposer un modèle alternatif à ces tests sur les animaux. Pour cela nous avons mis en place les conditions permettant de générer des cellules dendritiques à partir de cellules souches. Pour cela nous disposons de deux sources de cellules souches : les cellules souches embryonnaires murines (mES) et les cellules humaines pluripotentes induites (cellules hiPS). Les hiPS sont des cellules reprogrammées en cellules ayant toutes les caractéristiques des cellules embryonnaires sans que celles-ci ne posent de problèmes éthiques. Ces deux types de cellules souches devaient permettre de disposer d’une source inépuisable et abondante de cellules dendritiques, cellules de choix pour les tests de toxicité in vitro. Nous avons mis au point un protocole permettant de générer et purifier une population de cellules dendritiques à partir de cellules souches embryonnaires de souris. Ces cellules ont été caractérisées par l’expression de marqueurs tels que CD45, CD209, CD86, MHC II, CD14, CD205, CD11c, et par l’étude de marqueurs de surface tels que CD45, CD86. Enfin, nous avons réalisé des tests fonctionnels comme des expériences d’endocytose du dextran-FITC et de réponse de cette population cellulaire à des modèles allergènes de références telles que MCI/MI ou le TNBS. Nous avons ensuite essayé de générer des cellules « dendritiques-like » à partir de cellules iPS humaines en nous basant sur l’expression de marqueurs tels que CD45, CD34, CD1a, CD1c, CD14, CD209, CD207, CD86 et HLA-DR. Plusieurs protocoles ont été envisagés. Toutefois, les cellules « dendritiques-like » obtenues représentent un faible pourcentage des cellules différenciées et le protocole est en cours d’optimisation. De plus en plus de tests utilisent les kératinocytes pour évaluer un autre aspect de la réponse aux allergènes. Nous nous sommes donc intéressés aussi à ces cellules et nous présenterons les premières étapes de différenciation des hiPS qui devraient permettre de générer les kératinocytes
The seventh amendment in the European cosmetic directive imposes an abandonment of the tests on animals to measure the allergenic or irritant effects of some compounds used in cosmetic. The allergenic response in animals ‘models includes five aspects but in the in vitro test each aspect is studied separately. Among the in vitro tests of toxicity which are envisaged, dendritic cells, which are antigen presenting cells, were revealed as cells of choice for study one of these aspects. However today it is difficult to obtain a reliable and strong source of dendritic cells allowing working out a reglementary test. The aim of my thesis project was to propose an alternative model in these tests on animals. For it we set up the conditions allowing generating dendritic cells derived of stern cells. For it we have two sources of stem cells (hiPS) which having all the characteristics of the embryonic stem cells without raise ethical problems. These two types of cells allowed having an inexhaustible and plentiful source of dendritic cells. We set up one protocol allowing generating and purifying a population of dendritic cells from mouse embryonic stem cells. Cells were characterized by gene expression like CD45, CD86. Furthermore we realized as functional test that consists to measure the dextran-FICT endocytosis and the answer of this cellular population to allergenic reference molecules such as MCI/MI or TNBS. We also tried to generate “dendritic-like” cells from human iPS based to expression of specifics markers as CD45, CD34, CD1a, CD14, CD209, CD207, CD86 and HLA-DR. Several protocols were envisaged. However dendritic-like cells obtained represent a low percentage of differentiated cells and the protocol is in the course of optimization. Increasingly tests use keratinocytes cells for evaluate another aspect of allergenic response. So we were interesting also to these cells and we will present first steps differentiation of hiPS that will allow generating keratinocytes

Dans le cortex du cervelet, les interneurones de la couche moleculaire font des connexions inhibitrices sur les cellules de purkinje. La technique du patch-clamp permet d'enregistrer les courants synaptiques dans des tranches de tissus nerveux, dans des conditions ou l'integrite des synapses est preservee. La caracterisation de base des courants synaptiques produits par les interneurones sur les cellules de purkinje a ete realisee sur les courants spontanes ainsi que sur les courants evoques par stimulation des interneurones a l'aide d'une electrode extracellulaire. Lorsque l'on provoque une augmentation de la concentration intracellulaire en calcium dans les cellules de purkinje, l'amplitude moyenne ainsi que la frequence des courants gabaergiques sont diminues pendant environ une minute. Lors de l'enregistrement simultane de deux cellules de purkinje voisines, la stimulation d'une cellule de purkinje provoque une depression de l'activite spontanee gabaergique enregistree dans sa voisine, qui etait restee au repos. Ceci demontre que, lors de la montee du calcium intracellulaire, la cellule de purkinje libere un messager qui diffuse de maniere retrograde et inhibe transitoirement l'activite des interneurones. L'enregistrement simultane en patch-clamp de paires d'interneurones et de cellule de purkinje synaptiquement connectees demontre que les courants post-synaptiques presentent une tres grande variabilite d'amplitude, qui ne peut pas etre expliquee par des fluctuations quantiques selon les modeles classiques. Le blocage des canaux potassiques des interneurones supprime cette variabilite, ce qui indique qu'elle serait due a des echecs dans la propagation du potentiel d'action dans l'axone, ou bien a des echecs de l'initiation de la liberation du neurotransmetteur

Le cervelet joue un rôle fondamental dans la coordination, l'ajustement, la planification et l'automatisation des mouvements, dans la modulation des réflexes ou encore dans certaines fonctions cognitives. Pour ce faire, il va collecter des informations motrices et sensorielles provenant aussi bien du cortex cérébral que du reste du corps. Ces informations sont relayées vers le cortex et les noyaux cérébelleux via les fibres grimpantes et les fibres moussues. Les fibres grimpantes, projetant depuis l'olive inférieure, convoient des signaux sensori-moteurs impliqués dans certains apprentissages et dans la régulation temporelle des activités cérébelleuses. Ces processus jouent un rôle modulateur de la décharge et des plasticités des cellules de Purkinje. Ces dernières ciblent les noyaux cérébelleux qui représentent l'unique sortie du cervelet. Les efférences de ces noyaux cérébelleux incluent une projection GABAergique dirigée sur l'olive inférieure. Ainsi, les connexions entre l'olive inférieure et le cervelet constituent potentiellement une boucle fermé olivo-cortico-nucléaire. Nos études se basent sur les enregistrements électrophysiologiques in vitro et in vivo de ces trois structures effectués sur un modèle de souris génétiquement modifiées qui permet un contrôle spécifique de la décharge des cellules de Purkinje par l'utilisation de l'optogénétique. La stimulation lumineuse du cortex cérébelleux de ces souris transgéniques active les cellules de Purkinje ainsi que la boucle olivo-cortico-nucléaire sur un délai total d'environ 100 ms. Ces résultats démontrent pour la première fois que les cellules de Purkinje contrôlent de manière phasique leurs afférences olivaires et que ce processus pourrait participer à la régulation des apprentissages moteurs cérébelleux
The cerebellum plays a fundamental role in coordination, adjustment, planning and automation of movements, in the modulation of reflexes and in some cognitive functions. To do this, it will collect motor and sensory information from both the cerebral cortex and the rest of the body. These information are relayed to the cortex and cerebellar nuclei via climbing fibers and mossy fibers. Climbing fibers, the projections from the inferior olive to the cerebellar cortex, carry sensorimotor error and clock signals that trigger motor learning by controlling cerebellar Purkinje cell synaptic plasticity and discharge. Purkinje cells target the deep cerebellar nuclei, which are the output of the cerebellum and include an inhibitory GABAergic projection to the inferior olive. This pathway identifies a potential closed loop in the olivo-cortico-nuclear network. Therefore, sets of Purkinje cells may phasically control their own climbing fiber afferents. Here, using in vitro and in vivo recordings, we describe a genetically modified mouse model that allows the specific optogenetic control of Purkinje cell discharge. Tetrode recordings in the cerebellar nuclei demonstrate that focal stimulations of Purkinje cells strongly inhibit spatially restricted sets of cerebellar nuclear neurons. Strikingly, such stimulations trigger delayed climbing-fiber input signals in the stimulated Purkinje cells. Therefore, our results demonstrate that Purkinje cells phasically control the discharge of their own olivary afferents and thus might participate in the regulation of cerebellar motor learning

La fonction principale des neurones est l'intégration les signaux dendritiques et leur codage en une séquence de potentiels d'actions (PAs). Cette activité met en jeu une grande variété de canaux ioniques dendritiques et somatiques. Mon travail de thèse a mis en évidence le rôle de plusieurs de ces canaux dans la régulation de l'activité électrique des cellules de Purkinje (CPs) du cervelet. J'ai examiné les conséquences du blocage de différents courants exprimés dans les cellules de Purkinje en culture organotypique sur leur pattern de décharge de PAs. Pour cela, j'ai utilisé la technique du patch-clamp en mode courant imposé dans la configuration cellule entière. J'ai d'abord étudié quelle était l'importance des entrées de calcium dans le contrôle des décharges dendritique et somatique évoquées par une injection de courant. Mes résultats montrent qu'une entrée de calcium via des canaux Ca2+ bas-seuil sous-tend un LTS (" Low threshold spike ") dendritique induisant rarement une bouffées complexes de PAs somatiques. J'ai ensuite disséqué les mécanismes contrôlant la propagation des LTS dendritiques vers le soma. J'ai montré un contrôle direct de la propagation du LTS vers le soma par des canaux K+ sensibles à la 4-AP, et une modulation indirecte par l'activation des canaux BK via une entrée de Ca2+ produite par l'activité des canaux Ca2+ de type P/Q. J'ai obtenu des conclusions similaires par l'étude de l'activité électriques des CPs de souris portant une mutation nulle pour la sous-unité conductrice des canaux de type P/Q. Des canaux potassiques sensibles au TEA et à la 4-AP interviennent également dans le contrôle de la durée et de l'amplitude des LTS propagés vers le soma. Enfin, après avoir définis les caractéristiques pharmacologiques du LTS, j'ai montré qu'il contribuait à l'établissement du spike complexe induit par la stimulation d'une des principales afférences excitatrices de la CP : la fibres grimpante
Electrical properties of excitable cells are didacted by the ion channels present in the membrane. Purkinje cells (PCs) of the cerebellar cortex represent a unique model to study the role of ion channels in determining the firing pattern generated by various synaptic inputs as well as, owing to their large dendritic tree, the electrophysiology of the dendro-somatic interactions. My thesis focused on the role of different ion channels in determining the electrical properties of PCs dendrites and soma. Dendritically and somatically evoked discharges of action potentials (APs) were recorded under current clamp conditions. The whole cell configuration of the patch-clamp technique was used in PCs from rat cerebellar slice cultures. The relation between the firing pattern and a given channel type was determined by using specific pharmacological tools. First, I examined the role of calcium entries in the establishment of PCs firing pattern. My results demonstrate that Ca2+ entry through low-voltage gated calcium channels underlies a dendritic AP rarely eliciting a somatic burst of APs. Second, I investigated the ionic mechanisms controlling the dendrosomatic propagation of this low-threshold Ca2+ spike in PCs. My results suggest that the propagation of dendritic LTS is controlled directly by 4-AP sensitive K+ channels, and indirectly modulated by P/Q channel activity probably by activating the calcium dependant K+ channels of the BK family. Similar conclusions can be drawn studying the electrical properties of PCs in mice lacking functional P/Q channels. Additionnal results suggest that TEA and 4-AP sensitive channel activity affects the electrical properties of dendrites such that the LTS is attenuated and slowed-down when propagating to the soma. Finally, after determining the pharmacological characteristics of the LTS I demonstrated that it is involved in the genesis of the complex spike elicited by climbing fiber stimulation. Lice cultures. The relation between the firing pattern and a given channel type was determined by using specific pharmacological tools. First, I examined the role of calcium entries in the establishment of PCs firing pattern. My results demonstrate that Ca2+ entry through low-voltage gated calcium channels underlies a dendritic AP rarely eliciting a somatic burst of APs. Second, I investigated the ionic mechanisms controlling the dendrosomatic propagation of this low-threshold Ca2+ spike in PCs. My results suggest that the propagation of dendritic LTS is controlled directly by 4-AP sensitive K+ channels, and indirectly modulated by P/Q channel activity probably by activating the calcium dependant K+ channels of the BK family. Similar conclusions can be drawn studying the electrical properties of PCs in mice lacking functional P/Q channels. Additionnal results suggest that TEA and 4-AP sensitive channel activity affects the electrical properties of dendrites such that the LTS is attenuated and slowed-down when propagating to the soma. Finally, after determining the pharmacological characteristics of the LTS I demonstrated that it is involved in the genesis of the complex spike elicited by climbing fiber stimulation