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La douleur représente sans aucun doute l'une des manifestations les plus fréquemment rencontrées dans le milieu médical. Même si, en un peu plus d'un siècle, moult solutions ont été trouvées afin de diminuer voire neutraliser la douleur aigüe, la douleur chronique reste une problématique médicale de premier plan. Ainsi, la plupart des analgésiques conventionnels ne présentent qu'une efficacité limitée dans le traitement de cette pathologie chronique, laquelle constitue une source majeure d'invalidité pour de nombreux patients. Par ailleurs, les mécanismes à l'origine du développement de l'hyperalgésie la caractérisant restent méconnus. Parmi les cibles intéressantes potentiellement impliquées dans le développement de la douleur chronique, deux ont particulièrement retenu notre attention. D'une part, nous nous sommes intéressés au récepteur métabotropique du glutamate de type 5 (mGluR5), un récepteur couplé aux protéines G (RCPG) impliqué notamment dans le contrôle de la transmission excitatrice au niveau spinal et dans la régulation de la synthèse d'endocannabinoides, neuromédiateurs importants du contrôle nociceptif. D'autre part, nous avons étudié les protéines ROS (regulator of G-protein signaling) dont le rôle consiste à faciliter l'inactivation des protéines G, limitant ainsi les réponses déclenchées par divers RCPG.Sachant que chez des rats ayant subi une ligature partielle et unilatérale du nerf sciatique- PSNL, un modèle expérimental validé de douleur chronique neuropathique -, on observait une augmentation de l'expression de l 'ARNm de RGS2 (Bosier et al., non publié) et RGS4 (Garnier et al. 2003) au niveau des ganglions spinaux et de la corne dorsale ipsilatérale de la moelle épinière, il nous parut intéressant de reproduire cette régulation sur des astrocytes cultivés. Au cours de ce travail, nous avons donc montré que l'expression de l'ARNm des protéines RGS était modifiée lors de l'exposition de cultures d'astrocytes à une cytokine inflammatoire : l'interleukine-1eGFPß· Au contraire, le TNFa. ne semblait pas faire varier cette expression. En lien avec cette observation, nous avons entamé l'étude de l'influence exercée par différentes protéines RGS sur la signalisation induite par le mGluR5. En particulier, nous avons examiné le profil oscillatoire de la mobilisation de calcium intracellulaire, spécifique de certains RCPG dont le récepteur mGluR5 . Ces travaux ont été initiés dans un modèle de cellules transfectées (CHO-/ac-mGluR5) exprimant le récepteur mGluR5 sous contrôle d'un promoteur inductible. Plusieurs constructions plasmidiques ont été générées, afin d'exprimer le gène codant pour mes RGS (en particulier RGS4) dans un vecteur bicistronique codant pour la protéine eGFP (enhanced Green Fluorescent Protein). Ces nouveaux vecteurs permettent l'expression concomitante des protéines RGS4 et eGFP facilitant la discrimination entre les cellules surexprimant ou non les protéines RGS recombinantes. Après avoir validé ces constructions, nos résultats préliminaires sur cellules CHO suggèrent que le profil des réponses aux agonistes du récepteur mGluR5 est modifié par la surexpression de la protéine RGS4. Cependant de plus amples recherches sont nécessaires pour conforter cette observation. En parallèle, des expériences sont envisagées sur cultures primaires d'astrocytes qui seront également transfectées avec ces constructions. Ces résultats préliminaires soutiennent notre hypothèse qu'un remodelage moléculaire au niveau des voies de signalisation dans les astrocytes pourrait participer à la sensibilisation de la transmissionde la douleur au niveau spinal. Ainsi, l'influence des protéines RGS sur les cascades signalétiques induites par les agonistes du récepteur mGluR5 pourrai altérer le contrôle de divers processus calcium-dépendants, tels la synthèse d'endocannabinoïdes ou le relargage de neurotransmetteurs.Ceux-ci étant impliqués dans le contrôle de la transmission nociceptive, les protéines RGS pourraient représentr une cible thérapeutique, méritant d'être approfondie dans le traitement de la douleur chronique. Pain is undoubtedly one of the most frequent events encountered in the medical field. Even if over the last century many solutions have been found to reduce or neutralize acute pain, chronic pain is a medical problem of the first order. Indeed most conventional analgesics are limited in treating this type of pain which is a major source of disability for several patients. The mechanisms behind the development of this hyperalgesia remain unknown. Among the interesting targets that can potentially be involved in the development of chronic pain, two in particular caught our attention. On the one hand we are interested in metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5), a G protein­ coupled receptor (GPCR) involved in the control of excitatory transmission at the spinal level as well as in regulating the synthesis of endocannabinoids, important neurotransmitters of nociceptive control. On the other hand we have studied the RGS (regulator of G protein signaling) proteins which facilitate the inactivation of G proteins thus limiting the responses triggered by various GPCRs.ln rats with unilateral and partial sciatic nerve ligation - PSNL, a validated experimental model of chronic neuropathic pain - we observed an increase in mRNA expression of RGS2 (Bosier et al, non-published) and RGS4 (Garnier et al. 2003) in dorsal root ganglia and in the ipsilateral dorsal horn of the spinal cord. Therefore, it seemed interesting to replicate this regulation on astrocyte cultures. In this work we have shown that the mRNA expression of RGS proteins was changed upon exposure of astrocyte cultures with the inflammatory cytokine interleukin-1 .In contrast TNFa did not vary this expression. ln connection with this observation we started the study of the influence of RGS proteins on signaling associated with mGluR5. In particular we examined the oscillatory profile of intracellular calcium mobilization specific to some GPCRs such as mGluR5. This work was initiated in a model of transfected (CHO-/ac-mGluR5) cells expressing mGluR5 under control of an inducible promoter.Several plasmid constructs were generated in order to express the gene encoding the RGS (especially RGS4) in a bicistronic vector encoding eGFP (enhanced green fluorescent protein). These new vectors allow the concomitant expression of proteins RGS4 and eGFP, facilitating discrimination between cells overexpressing or not the recombinant RGS proteins. After validating these constructs, our preliminary data suggest that CHO responses to mGluR5 agonists are altered by overexpression of RGS4 protein. However further research needed to confirm this observation. In parallel, experiments are planned on primary cultures of astrocytes which will also be transfected with these constructs.These preliminary results support our hypothesis that molecular remodeling at signaling pathway in astrocytes could be involved in the sensitization of the pain transm ission at the spinal level. Thus the influence of RGS proteins on signaling cascades induced by mGluR5 agonists could alter the control of various calcium-dependent processes, such as endocannabinoid synthesis or neurotransmitter release. Because these events are involved in the control of nociceptive transmission, RGS proteins may represent a therapeutic target that merits further investigation in chronic pain.

Chronic Pain --- RGS Proteins --- Receptor, Metabotropic Glutamate 5