Academic literature on the topic 'Myéline – Androgènes'

La sclérose en plaques (SEP) est la plus commune des maladies démyélinisantes du système nerveux central (SNC). Elle se caractérise par une succession d'épisodes inflammatoires en partie liés à une dérégulation du système immunitaire et ciblant les cellules synthétisant la myéline, les oligodendrocytes. Ces épisodes sont d'abord suivis de phases de rémission correspondant à la régénération spontanée de la myéline détruite, encore appelée remyélinisation. Cependant, au fur et à mesure de la progression de la pathologie, la remyélinisation échoue notamment en raison d'une modification de l'environnement lésionnel qui devient inadapté au processus de réparation. Cette pathologie chronique et neurodégénérative est à l'heure actuelle considérée comme la première cause de handicaps lourds d'origine non traumatique chez l'adulte jeune. Elle concerne 3 femmes pour 1 homme. Au cours des dernières décennies, de nombreuses molécules visant le système immunitaire ont été identifiées afin de réduire la fréquence des attaques et leur sévérité. Ces molécules sont donc efficaces dans les formes récurrentes-rémittentes, mais deviennent inefficaces quand la maladie progresse. Le défi thérapeutique actuel est par conséquent l'identification de molécules qui permettraient également de favoriser la régénération de la myéline. Le rôle des hormones sexuelles mâles ou androgènes dans les modèles animaux de démyélinisation du SNC a fait l'objet de nombreuses études montrant leurs propriétés immunomodulatrices, neuroprotectrices et remyélinisantes chez le mâle. Puisque les souris femelles et les femmes produisent aussi des androgènes - bien qu'à un niveau beaucoup plus faible que les animaux mâles ou les hommes - l'objectif de mon projet de thèse était de déterminer la contribution des androgènes aux processus de protection et de régénération impliqués dans un contexte de démyélinisation chez les animaux femelles. Dans des modèles immuns (EAE) et non-immuns (LPC) de démyélinisation du SNC, les effets des androgènes ont été analysés par des immunomarquages et la visualisation de l'ultrastructure des axones et de la myéline, par des approches de tri des cellules immunitaires périphériques présentes dans les organes lymphoïdes et infiltrées dans le SNC. Les données indiquent des activités remyélinisantes, anti-inflammatoires et neuroprotectrices majeures des androgènes chez la femelle comme précédemment observé chez le mâle avec néanmoins plusieurs spécificités. Par ailleurs, une analyse transcriptomique de la moelle épinière des animaux EAE nous a conduit à identifier des gènes dont l'expression est dérégulée de façon cohérente avec les données histologiques et fonctionnelles. Ce projet suggère que le maintien d'un taux physiologique d'androgènes doit être pris en considération chez les patientes atteintes de SEP
Multiple sclerosis (MS) is the most common demyelinating disease of the central nervous system (CNS). The pathology is characterized by successive inflammatory insults, which are related to the dysregulation of the immune system and target the cells synthesizing myelin in the CNS, the oligodendrocytes. These insults are followed by steps of remission corresponding to the spontaneous regeneration of myelin, also called remyelination. However, when the disease progress, remyelination fails namely due to a lesion environment becoming inappropriate. The pathology characterized as chronic and neurodegenerative concerns 3 women for 1 men and is currently considered as the first cause of non traumatic disabilities in the young adults. During the last decades, a substantial number of molecules targeting the immune system has been identified in order to reduce the frequency and severity of the insults. These molecules are efficient on the relapsing-remitting form of the disease, but they become inefficient with disease progression. The current therapeutic challenge is the identification of molecules also able to boost the regeneration of myelin. The role of the male sexual hormones or androgens in models of CNS demyelination has been thoroughly investigated in males, which led to show their immunomodulatory, pro-myelinating and neuroprotective properties. Since females also produce androgens - though at a much lower level than males - the objective of my PhD project was to delineate the contribution of androgens to the protective and regenerative processes involved in the context of CNS demyelination in female mice. In immune (EAE) and non-immune (LPC) models of CNS demyelination, the effects of androgens have been analyzed via immunostaining experiments, visualization of myelin and axon ultrastructure, fluorescence-activated sorting of peripheral immune cells present in the lymphoid organs or infiltrated in the CNS. The data indicate major remyelinating, anti-inflammatory and neuroprotective activities of androgens in females as previously observed in males with however some specificities. Moreover, transcriptomic analysis of the spinal cord from EAE animals led us to identify profiles of deregulated genes tightly correlated with the histological and functional data. Altogether these results suggest that the administration of appropriate doses of androgens would deserve to be further considered in female patients presenting with multiple sclerosis

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie démyélinisante dont les causes ne sont pas encore bien élucidées. Cependant, l’implication des réponses auto-immunes dans la mort des oligodendrocytes engendrant la destruction des gaines de myéline et le disfonctionnement axonal est bien documentée. Les thérapies actuelles utilisant des agents anti-inflammatoires et immunomodulateurs ciblent la réduction de l’inflammation et la progression de la maladie, mais leur efficacité reste limitée et décroit après un long traitement. Toutefois, une nouvelle stratégie de traitement, basée sur la capacité endogène du cerveau à réparer la myéline, commence à voir le jour.L’utilisation des hormones stéroïdes offre une grande opportunité, compte tenu de leurs actions pléiotropiques à la fois au cours du développement et chez les sujets adultes. Notre étude montre que les androgènes et les progéstagènes jouent un rôle très important dans la prolifération des oligodendrocytes et dans la réparation de la myéline. Ces stéroïdes permettent une remyélinisation au niveau des cultures organotypiques du cervelet de souris ou de rats après une démyélinisation par la lysolécithine. En outre, l’utilisation des souris knock-out pour le récepteur de la progestérone (PR-KO) montre l’importance de ce récepteur dans l’effet promyélinisant de la progestérone. De même, l’effet pro-remyélinisant des androgènes passe par l’intermédiaire de leur récepteur nucléaire (AR) puisque la Flutamide, agent antagonisant ces récepteurs, aboli complétement cette action. De même, l’utilisation des souris knock-out pour le récepteur de la progestérone montre l’importance de ce récepteur dans l’effet promyélinisant de la progestérone.L’influence de la testostérone et des ces métabolites sur la réparation de la myéline au niveau du corps calleux est aussi montrée in vivo, en traitant les souris C57Bl/6 par la cuprizone pendant 12 à 14 semaines. Le traitement de ces souris par la testostérone ou ces métabolites 5α- dihydrotestosterone (5α-DHT), 17β-estradiol ou par un agoniste synthétique fort, le 7α-methyl-19-nortestosterone (MENT) pendant 6 semaines, induit un remarquable recrutement des progéniteurs d’oligodendrocytes, suivie par une importante remyélinisation des zones démyélinisées. Le mécanisme d’action de ces androgènes implique le récepteur AR puisque aucun effet promyélinisant n’a été observé chez les souris dont l’AR est muté (tfm : testicular feminization mutation) et les souris ARNes/cre (mutation conditionnelle de l’AR dans les neurones et les cellules macrogliales). Les souris ArKO (Aromatse Knoctout) ne pouvant pas convertir la testostérone en estradiol sont aussi insensibles au traitement par la testérone.Ces travaux montrent que les stéroïdes jouent un rôle très important dans la remyélinisation in vitro et in vivo, fournissant une preuve expérimentale pour une utilisation des stéroïdes dans des essais cliniques futurs visant à réparer la myéline
Multiple sclerosis (MS) is a very prominent demyelinating disease. The cause of demyelination in MS is not clear, however, it involves autoimmune responses and the death of oligodendrocytes accompanied by myelin destruction and axonal dysfunction. Currently available therapies including anti-inflammatory agents and immunomodulators are targeted to reduce inflammation and disease progression but their limited efficacy further decrease after prolonged treatment.However, another therapeutic strategy has gained recently much interest, is to boost the endogenous capacity of the brain to repair myelin.Steroid hormones offer an opportunity for therapeutic interventions in a wide range of tissue abnormalities because of their multiple actions during development and in adulthood. Our studies show that androgens and progestagens play pivotal role in oligodendrocyte proliferation and subsequent myelination. Androgens or progestagens promote remyelination after lysolecithin mediated myelin insult of organotypic cerebellar slices in culture. Moreover, remyelinating effects of testosterone can be blocked by flutamide, an androgen receptor (AR) inhibitor. Also, the remyelination induced by progestagens is abolished when cerebellar slices are used from progesterone receptors (PR) knockout mice.The influence of testosterone and its metabolites on myelin repair was also evident in toxininduced demyelination in vivo. Long-term cuprizone intoxication (12-14 weeks) of adult C57Bl/6 mice caused chronic and severe demyelination in the corpus callosum. Treatment of these mice with testosterone or its metabolites, particularly 5α-dihydrotestosterone (5α-DHT), estradiol-17β and potent testosterone analog 7α-methyl-19-nortestosterone (MENT) for 6 weeks results in a marked replenishment of the corpus callosum with oligodendrocytes and remyelination. Testosterone fails to stimulate remyelination in mice carrying testicular feminization mutation (Tfm) of AR in the cuprizone model. Furthermore, we demonstrate that testosterone directly targets neuronal and macroglial AR, because the specific ablation of neural AR in (ARNes/Cre) mice prevents the myelin repair in response to testosterone. Interestingly, blocking the conversion of testosterone into estrogens by knocking out the aromatase gene (ArKO mice), also impair the remyelinating effect of testosterone.In conclusion, we provide a strong evidence for a new role of progestagens and androgens in remyelination and thus present a sound experimental support for future clinical trials based on steroid hormone therapy for demyelinating disorders

Hormis leur implication dans les fonctions de reproduction, de développement et du maintien des caractères mâles, les androgènes (principalement la testostérone et la dihydrotestostérone, DHT) sont des hormones stéroïdiennes capables d’influencer plusieurs structures et fonctions du système nerveux. En effet, durant le développement, les androgènes ont un effet masculinisant sur le système nerveux central (SNC) le rendant sexuellement dimorphique. Chez les rongeurs mâles adultes, la substance blanche est plus volumineuse et les oligodendrocytes, cellules myélinisantes du SNC, sont plus nombreux. Cette différence est abolie après castration des mâles ; ce qui suggère l'implication de la testostérone dans le dimorphisme des oligodendrocytes et de la myéline.D’une part, mon travail de thèse visait à démontrer l’implication des androgènes et de leur récepteur (AR) dans l’établissement de ce dimorphisme. Nos résultats confirment l'implication de la testostérone et démontrent que son effet est médié par AR. En effet les corps calleux (CC) des souris mâles adultes ayant un AR non fonctionnel dans l'ensemble de l'organisme (souris Tfm) ou invalidé spécifiquement dans les cellules neurales (souris ARNesCre), présentent 20 à 30% moins d'oligodendrocytes et de surfaces myélinisées que ceux des contrôles. En outre, nos résultats montrent que ce dimorphisme apparait dès le dixième jour postnatal. De manière intéressante, le traitement pharmacologique des souriceaux mâles par un antagoniste du AR (flutamide) et des souriceaux femelles par l’agoniste d'AR (la DHT), pendant les dix premiers jours après la naissance inverse respectivement leurs profils oligodendrocytaires, suggérant un rôle organisationnel d'AR dans la substance blanche.D’autre part, mon sujet consistait à montrer l'importance de la testostérone et du AR dans la réparation de la myéline dans un modèle de démyélinisation de la moelle épinière des souris par injection stéréotaxique de lysolécithine. Nos résultats montrent que le traitement pendant 4 semaines des animaux par la testostérone permet le recrutement des oligodendrocytes et la réparation de la myéline dans les zones lésées. Il est à noter (1) qu’en absence de la testostérone ou d'AR, la réparation de la myéline est inefficace et se fait par des composants de la myéline périphérique et (2)que la présence des astrocytes semble nécessaire pour l’effet remyélinisant de la testostérone. Afin de mieux comprendre le ou les mécanisme(s) d'action(s) de la testostérone et du AR dans les processus de myélinisation et de remyélinisation, nous avons réalisé une étude transcriptomique comparative entre les animaux lésés et traités ou non avec la testostérone pour déterminer les gènes cibles et les voies de signalisations impliquées dans ces processus. Les résultats permettront probablement de définir une nouvelle cible thérapeutique pour les maladies démyélinisantes telle que la sclérose en plaques
Androgens (mainly testosterone and dihydrotestosterone, DHT) are steroid hormones that are involved in reproduction functions, development and maintenance of male characteristics. They can also influence several structures and functions of the nervous system. Indeed, during development, androgens have a masculinizing effect on the central nervous system (CNS) making it sexually dimorphic. In addition, in adult male rodents,the white matter is larger and presents more oligodendrocytes, myelinating cells of the CNS. This difference is abolished after castration of males ; witch suggests the involvement of testosterone in the dimorphism of oligodendrocytes and myelin.One aim of my thesis was to study the involvement of androgens and their receptor (AR) in the establishment of this dimorphism. Our results confirm that testosterone is involved and demonstrate that its effect is mediated by AR. Indeed, the corpus callosum (CC) of adult male mice having a non-functional AR in the entire body (Tfm mice) or invalidated specifically in neural cells, (ARNesCre mice) have 20 to 30% fewer oligodendrocytes and myelinated area than those of controls. Moreover, our results show that this dimorphism appears early during postnatal life. Interestingly, pharmacological treatment of male pups with an AR antagonist (flutamide) and female ones with an AR agonist (DHT) during the first ten days after the birth reverses their oligodendrocytic profiles. These results suggest an organizational role of the AR in the white matter development.The aim of the second part of my study was to investigate the importance of testosterone and the AR in myelin repair in a rodent model of spinal cord demyelinationby stereotactic injection of lysolecithin. Our results show that a 4 weeks testosterone treatment allows the recruitment of oligodendrocyte and myelin repair. Interestingly, in the absence of testosterone or the AR, myelin repair was ineffeciant and was done by components of peripheral myelin. Moreover, the presence of astrocytes seems necessary for the remyelinating effect of testosterone since myelin repair was confined to astrocyte populated area.An important goal of my work is to better understand the mechanism of action of testosterone and the AR in the process of myelin formation and repair. For this, we performed a comparative transcriptomic study between animals injected or not with LPC than treated or not with testosterone to determine new target genes and signaling pathways involved in these processes. The results will probably define a new therapeutic target for demyelinating diseases such as multiple sclerosis

Au cours des maladies démyélinisantes du système nerveux central (SNC), les gaines de myéline qui entourent les axones et contribuent à la rapidité de la conduction nerveuse, mais aussi les oligodendrocytes qui synthétisent la myéline sont détruits. C’est le cas dans la plus commune de ces pathologies, la sclérose en plaques, qui se caractérise par des épisodes inflammatoires et démyélinisants récurrents évoluant après quelques années vers une forme progressive secondaire. A l’heure actuelle, les traitements disponibles pour les patients sont essentiellement de type immunomodulateurs. Ces molécules sont efficaces pour réduire la fréquence des épisodes démyélinisants, mais elles sont dépourvues d’activité sur la forme progressive de la maladie. Juste avant que ne débute mon travail de thèse, les voies de signalisation respectivement induites par les protéines Hedgehog et les stéroïdes de type androgènes se sont révélées être des régulateurs positifs de la réparation de la myéline vraisemblablement en utilisant des mécanismes différents. A partir de ces découvertes, nous avons émis l’hypothèse que la modulation pharmacologique simultanée des deux voies pourrait être intéressante dans une perspective thérapeutique. En utilisant des cultures de cellules gliales mixtes ou en administrant ces modulateurs à des souriceaux nouveau-nés, nous avons d’abord montré l’existence d’une interaction fonctionnelle entre les deux voies au cours du développement physiologique de la myéline à la période post-natale précoce. De façon intéressante, le blocage de la signalisation Hedgehog est requis pour que les androgènes puissent jouer leur rôle dans le processus de myélinisation. Les mécanismes moléculaires impliqués dans la communication entre les deux voies sont apparemment indépendants de la régulation de la transcription du principal effecteur de la signalisation Hedgehog (Gli1), ainsi que de celle du récepteur nucléaire des androgènes (AR). Par ailleurs, l’administration de ces mêmes modulateurs à des animaux ayant subi une démyélinisation du SNC nous a permis de mettre en évidence un effet synergique des deux voies sur la régénération de la myéline, la résolution de l’inflammation et la récupération fonctionnelle. Ces résultats seront importants à considérer dans le contexte d’une nouvelle approche thérapeutique des maladies démyélinisantes
During demyelinating diseases of the central nervous system (CNS), the myelin sheaths that surround the axons and contribute to nervous conduction velocity, but also the oligodendrocytes that synthesize myelin are lost. This is particularly true in multiple sclerosis, the most common of those pathologies, which is characterized by recurrent inflammatory and demyelinating attacks evolving after several years into a secondary progressive form. Presently, the treatment of patients mostly relies on the use of immunomodulators, which are successful in decreasing the frequency of the attacks. However, these molecules lead to poor results in the progressive form of the disease. Just before the beginning of my PhD, the Hedgehog and androgen signaling pathways have been identified as positive regulators of myelin repair likely by using different mechanisms. On the basis of these findings, we hypothesized that a combination therapy using pharmacological modulators of each of these pathways could be interesting from a therapeutic point of view. By using primary mixed glial cell cultures and in vivo administration of the modulators to early postnatal mice, we have shown that the Hedgehog and androgen signaling pathways functionally interact during the physiological development of myelin at the early postnatal period. Importantly, the blockade of the Hedgehog signaling is required to allow androgen to play their role in the myelination process. The molecular mechanisms implicated in the pathway crosstalk do not involve the transcriptional regulation of the main effector of Hedgehog signaling (Gli1) or the nuclear androgen receptor (AR). Moreover, the same modulators administered into demyelinated animals led us to demonstrate a synergetic effect both on myelin repair, inflammation resolution and functional recovery. These results should be considered in the context of a novel therapeutic approach of demyelinating diseases