Diagnostic pitfalls: posterior ischemic optic neuropathy mimicking optic neuritis.

In young people, the most frequent cause of isolated monocular visual loss due to an optic neuropathy is optic neuritis. We present the case of a 27 year old woman who presented monocular visual loss, excruciating orbital pain and unusual temporal headache. The initial diagnosis of optic neuritis revealed later to be a posterior ischemic optic neuropathy (PION). In this case, PION was the first unique presentation of a non-traumatic carotid dissection, and it was followed 24h later by an ischemic stroke. Sudden monocular visual loss associated with a new-onset headache are clinical symptoms that should immediately prompt to a carotid dissection.

Homonymous Ganglion Cell Layer Thinning After Isolated Occipital Lesion: Macular OCT Demonstrates Transsynaptic Retrograde Retinal Degeneration.

A 48-year-old man was examined 24 months after medial and surgical treatment of an isolated well-circumscribed right occipital lobe abscess. An asymptomatic residual left homonymous inferior scotoma was present. Fundus examination revealed temporal pallor of both optic discs, and optical coherence tomography (OCT) revealed mild temporal loss of retinal nerve fiber layer in both eyes. No relative afferent pupillary defect was present. Assessment of the retinal ganglion cell layer demonstrated homonymous thinning in a pattern corresponding to the homonymous visual field loss. There were no abnormalities of the lateral geniculate nuclei or optic tracts on review of the initial brain computed tomography and follow-up magnetic resonance imaging. We believe our patient showed evidence of transsynaptic retrograde degeneration after an isolated right occipital lobe lesion, and the homonymous neuronal loss was detected on OCT by assessing the retinal ganglion cell layer.

Differential monocular vs. binocular pupil responses from melanopsin-based photoreception in patients with anterior ischemic optic neuropathy.

We examined the effect of anterior ischemic optic neuropathy (AION) on the activity of intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs) using the pupil as proxy. Eighteen patients with AION (10 unilateral, 8 bilateral) and 29 age-matched control subjects underwent chromatic pupillometry. Red and blue light stimuli increasing in 0.5 log steps were presented to each eye independently under conditions of dark and light adaptation. The recorded pupil contraction was plotted against stimulus intensity to generate scotopic and photopic response curves for assessment of synaptically-mediated ipRGC activity. Bright blue light stimuli presented monocularly and binocularly were used for melanopsin activation. The post-stimulus pupil size (PSPS) at the 6th second following stimulus offset was the marker of intrinsic ipRGC activity. Finally, questionnaires were administered to assess the influence of ipRGCs on sleep. The pupil response and PSPS to all monocularly-presented light stimuli were impaired in AION eyes, indicating ipRGC dysfunction. To binocular light stimulation, the PSPS of AION patients was similar to that of controls. There was no difference in the sleep habits of the two groups. Thus after ischemic injury to one or both optic nerves, the summated intrinsic ipRGC activity is preserved when both eyes receive adequate light exposure.

Comparison of acute non-visual bright light responses in patients with optic nerve disease, glaucoma and healthy controls.

This study examined the effect of optic nerve disease, hence retinal ganglion cell loss, on non-visual functions related to melanopsin signalling. Test subjects were patients with bilateral visual loss and optic atrophy from either hereditary optic neuropathy (n = 11) or glaucoma (n = 11). We measured melatonin suppression, subjective sleepiness and cognitive functions in response to bright light exposure in the evening. We also quantified the post-illumination pupil response to a blue light stimulus. All results were compared to age-matched controls (n = 22). Both groups of patients showed similar melatonin suppression when compared to their controls. Greater melatonin suppression was intra-individually correlated to larger post-illumination pupil response in patients and controls. Only the glaucoma patients demonstrated a relative attenuation of their pupil response. In addition, they were sleepier with slower reaction times during nocturnal light exposure. In conclusion, glaucomatous, but not hereditary, optic neuropathy is associated with reduced acute light effects. At mild to moderate stages of disease, this is detected only in the pupil function and not in responses conveyed via the retinohypothalamic tract such as melatonin suppression.

Differential expression of AMPA-type glutamate receptor subunits during development of the chick optic tectum

Glutamate receptors have been often associated with developmental processes. We used immunohistochemical techniques to evaluate the expression of the AMPA-type glutamate receptor (GluR) subunits in the chick optic tectum (TeO). Chick embryos from the 5th through the 20th embryonic day (E5-E20) and one-day-old (P1) chicks were used. The three types of immunoreactivity evaluated (GluR1, GluR2/3, and GluR4) had different temporal and spatial expression patterns in the several layers of the TeO. The GluR1 subunit first appeared as moderate staining on E7 and then increased on E9. The mature GluR1 pattern included intense staining only in layer 5 of the TeO. The GluR2/3 subunits presented low expression on E5, which became intense on E7. The staining for GluR2/3 changed to very intense on E14 in tectal layer 13. Staining of layer 13 neurons is the most prominent feature of GluR immunoreactivity in the adult TeO. The GluR4 subunit generally presented the lowest expression starting on E7, which was similar to the adult pattern. Some instances of transient expression of GluR subunits were observed in specific cell populations from E9 through E20. These results demonstrate a differential expression of the GluR subunits in the embryonic TeO, adding information about their possible functions in the developmental processes of the visual system.

Modulation of the expression of the transcription factor Max in rat retinal ganglion cells by a recombinant adeno-associated viral vector

Exclusion of the transcription factor Max from the nucleus of retinal ganglion cells is an early, caspase-independent event of programmed cell death following damage to the optic axons. To test whether the loss of nuclear Max leads to a reduction in neuroprotection, we developed a procedure to overexpress Max protein in rat retinal tissue in vivo. A recombinant adeno-associated viral vector (rAAV) containing the max gene was constructed, and its efficiency was confirmed by transduction of HEK-293 cells. Retinal ganglion cells were accessed in vivo through intravitreal injections of the vector in rats. Overexpression of Max in ganglion cells was detected by immunohistochemistry at 2 weeks following rAAV injection. In retinal explants, the preparation of which causes damage to the optic axons, Max immunoreactivity was increased after 30 h in vitro, and correlated with the preservation of a healthy morphology in ganglion cells. The data show that the rAAV vector efficiently expresses Max in mammalian retinal ganglion cells, and support the hypothesis that the Max protein plays a protective role for retinal neurons.

Density, proportion, and dendritic coverage of retinal ganglion cells of the common marmoset (Callithrix jacchus jacchus)

We performed a quantitative analysis of M and P cell mosaics of the common-marmoset retina. Ganglion cells were labeled retrogradely from optic nerve deposits of Biocytin. The labeling was visualized using horseradish peroxidase (HRP) histochemistry and 3-3'diaminobenzidine as chromogen. M and P cells were morphologically similar to those found in Old- and New-World primates. Measurements were performed on well-stained cells from 4 retinas of different animals. We analyzed separate mosaics for inner and outer M and P cells at increasing distances from the fovea (2.5-9 mm of eccentricity) to estimate cell density, proportion, and dendritic coverage. M cell density decreased towards the retinal periphery in all quadrants. M cell density was higher in the nasal quadrant than in other retinal regions at similar eccentricities, reaching about 740 cells/mm² at 2.5 mm of temporal eccentricity, and representing 8-14% of all ganglion cells. P cell density increased from peripheral to more central regions, reaching about 5540 cells/mm² at 2.5 mm of temporal eccentricity. P cells represented a smaller proportion of all ganglion cells in the nasal quadrant than in other quadrants, and their numbers increased towards central retinal regions. The M cell coverage factor ranged from 5 to 12 and the P cell coverage factor ranged from 1 to 3 in the nasal quadrant and from 5 to 12 in the other quadrants. These results show that central and peripheral retinal regions differ in terms of cell class proportions and dendritic coverage, and their properties do not result from simply scaling down cell density. Therefore, differences in functional properties between central and peripheral vision should take these distinct regional retinal characteristics into account.

Trabeculectomy and optic nerve head topography

The objective of the present study was to evaluate changes in optic nerve head parameters, measured by confocal laser tomography, before and after trabeculectomy in order to identify outcome measures for the management of glaucoma. The optic nerve head of 22 eyes (22 patients) was analyzed by confocal laser tomography with the Heidelberg retinal tomogram (HRT) before and after trabeculectomy. The median time between the first HRT and surgery was 4.6 months (mean: 7.7 ± 8.3) and the median time between surgery and the second HRT was 10.8 months (mean: 12.0 ± 6.8). The patients were divided into two groups, i.e., those with the highest (group A) and lowest (group B) intraocular pressure (IOP) change after surgery. Differences in the 12 standard topographic parameters before and after surgery for each group were evaluated by the Wilcoxon signed rank test and the differences in these parameters between the two groups were compared by the Mann-Whitney rank sum test. Multiple regression analysis was used to evaluate the influence of the change in IOP (deltaIOP and deltaIOP%) and the changes in the other parameters. There were significant differences in the HRT measures before and after surgery in group A only for cup volume. In group B, no parameter was statistically different. The changes in group A were not significantly different than those in group B for any parameter (P > 0.004, Bonferroni correction for multiple comparisons). deltaIOP and deltaIOP% had a statistically significant effect on delta cup disk area, delta cup volume and delta mean cup depth. Changes in cup shape size were influenced significantly only by deltaIOP. Some optic disc parameters measured by HRT presented a significant improvement after filtering surgery, depending on the amount of IOP reduction. Long-term studies are needed to determine the usefulness of these findings as outcome measures in the management of glaucoma.

Intravenous regional block is similar to sympathetic ganglion block for pain management in patients with complex regional pain syndrome type I

Sympathetic ganglion block (SGB) or intravenous regional block (IVRB) has been recommended for pain management in patients with complex regional pain syndrome type I (CRPS-I). Forty-five patients were initially selected but only 43 were accepted for the study. The present study evaluated the efficacy of IVRB produced by combining 70 mg lidocaine with 30 µg clonidine (14 patients, 1 male/13 females, age range: 27-50 years) versus SGB produced by the injection of 70 mg lidocaine alone (14 patients, 1 male/13 females, age range: 27-54 years) or combined with 30 µg clonidine (15 patients, 1 male/14 females, age range: 25-50 years) into the stellate ganglion for pain management in patients with upper extremity CRPS-I. Each procedure was repeated five times at 7-day intervals, and pain intensity and duration were measured using a visual analog scale immediately before each procedure. A progressive and significant reduction in pain scores and a significant increase in the duration of analgesia were observed in all groups following the first three blocks, but no further improvement was obtained following the last two blocks. Drowsiness, the most frequent side effect, and dry mouth occurred only in patients submitted to SGB with lidocaine combined with clonidine. The three methods were similar regarding changes in pain intensity and duration of analgesia. However, IVRB seems to be preferable to SGB due to its easier execution and lower risk of undesirable effects.

Effect of selective β-adrenoceptor blockade and surgical resection of the celiac-superior mesenteric ganglion complex on delayed liquid gastric emptying induced by dipyrone, 4-aminoantipyrine, and antipyrine in rats

There is evidence for participation of peripheral β-adrenoceptors in delayed liquid gastric emptying (GE) induced in rats by dipyrone (Dp), 4-aminoantipyrine (AA), and antipyrine (At). The present study aimed to determine whether β-adrenoceptors are involved in delayed GE induced by phenylpyrazole derivatives and the role of the prevertebral sympathetic nervous system in this condition. Male Wistar rats weighing 220-280 g were used in the study. In the first experiment rats were intravenously pretreated with vehicle (V), atenolol 30 mg/kg (ATE, β1-adrenergic antagonist), or butoxamine 25 mg/kg (BUT, β2-adrenergic antagonist). In the second experiment, rats were pretreated with V or SR59230A 2 mg/kg (SRA, β3-adrenergic antagonist). In the third experiment, rats were subjected to surgical resection of the celiac-superior mesenteric ganglion complex or to sham surgery. The groups were intravenously treated with saline (S), 240 µmol/kg Dp, AA, or At, 15 min after pretreatment with the antagonists or V and nine days after surgery. GE was determined 10 min later by measuring the percentage of gastric retention (%GR) of saline labeled with phenol red 10 min after gavage. The %GR (means±SE, n=6) values indicated that BUT abolished the effect of Dp (BUT+Dp vs V+Dp: 35.0%±5.1% vs 56.4%±2.7%) and At (BUT+At vs V+At: 33.5%±4.7% vs 52.9%±2.6%) on GE, and significantly reduced (P<0.05) the effect of AA (BUT+AA vs V+AA: 48.0%±5.0% vs 65.2%±3.8%). ATE, SRA, and sympathectomy did not modify the effects of treatments. These results suggest that β2-adrenoceptor activation occurred in delayed liquid gastric emptying induced by the phenylpyrazole derivatives dipyrone, 4-aminoantipyrine, and antipyrine. Additionally, the released neurotransmitter did not originate in the celiac-superior mesenteric ganglion complex.

Rescuing axons from degeneration does not affect retinal ganglion cell death

After a traumatic injury to the central nervous system, the distal stumps of axons undergo Wallerian degeneration (WD), an event that comprises cytoskeleton and myelin breakdown, astrocytic gliosis, and overexpression of proteins that inhibit axonal regrowth. By contrast, injured neuronal cell bodies show features characteristic of attempts to initiate the regenerative process of elongating their axons. The main molecular event that leads to WD is an increase in the intracellular calcium concentration, which activates calpains, calcium-dependent proteases that degrade cytoskeleton proteins. The aim of our study was to investigate whether preventing axonal degeneration would impact the survival of retinal ganglion cells (RGCs) after crushing the optic nerve. We observed that male Wistar rats (weighing 200-400 g; n=18) treated with an exogenous calpain inhibitor (20 mM) administered via direct application of the inhibitor embedded within the copolymer resin Evlax immediately following optic nerve crush showed a delay in the onset of WD. This delayed onset was characterized by a decrease in the number of degenerated fibers (P<0.05) and an increase in the number of preserved fibers (P<0.05) 4 days after injury. Additionally, most preserved fibers showed a normal G-ratio. These results indicated that calpain inhibition prevented the degeneration of optic nerve fibers, rescuing axons from the process of axonal degeneration. However, analysis of retinal ganglion cell survival demonstrated no difference between the calpain inhibitor- and vehicle-treated groups, suggesting that although the calpain inhibitor prevented axonal degeneration, it had no effect on RGC survival after optic nerve damage.

Effets de l’alcoolisme fœtal sur le développement du corps genouillé latéral du singe

L’exposition du fœtus à l’éthanol est reconnue comme étant la principale cause de maladies évitables lors du développement. Une forte exposition à l’alcool durant la gestation peut occasionner des dysmorphies cranio-faciales et des retards mentaux, ainsi que des troubles d’apprentissages et du comportement. Le développement du système visuel est également perturbé chez une grande majorité d’enfants qui ont été exposés à l’alcool. Lorsque les doses prises sont élevées, le système visuel peut présenter une panoplie de symptômes comme une augmentation de la tortuosité des vaisseaux rétiniens, de la myopie, de l’hypermétropie, du strabisme et une hypoplasie du nerf optique. Cependant, très peu d’études se sont penchées sur les effets de plus faibles doses sur le développement du système visuel du primate. Le singe est un excellent modèle pour étudier le système visuel car il possède plusieurs similitudes avec l’humain tant au niveau développemental qu’au niveau structurel. De plus, le singe utilisé, le Chlrocebus aethiops sabeus, possède l’avantage que des individus de cette espèce ont une consommation naturelle et volontaire à l’alcool. Une étude (Clarren et al., 1990) a suggéré qu’une faible exposition à l’alcool du fœtus du primate non humain occasionnait une diminution du nombre de cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs). Étant donné que le corps genouillé latéral dorsal (CGLd) reçoit la plupart de ses intrants de la rétine, il est raisonnable d’assumer que les couches rétino-récipientes du CGLd devraient être aussi affectées. Nous avons alors émis l’hypothèse que le CGLd devrait également subir une diminution du nombre de neurones. Pour la première fois, nous avons utilisé une méthode stéréologique pour quantifier le nombre de cellules dans les couches parvo- (P) et magnocellulaires (M) du CGLd. Contrairement à notre hypothèse de départ, nous n’avons pas observé de diminution dans le nombre global de neurones dans le CGLd des animaux exposés à l’alcool par rapport à des sujets contrôles, ni une diminution de son volume. Nous avons toutefois observé une diminution de la taille du corps cellulaire seulement dans la population M du CGLd. Ces résultats suggèrent que le système visuel est affecté par une faible exposition à l’alcool durant son développement qui devrait se traduire sur le comportement par des déficits dans les fonctions de la voie M.

Le rôle des cellules gliales de Müller dans la mort des cellules ganglionnaires de la rétine par des mécanismes cellulaires non-autonomes

Les cellules gliales sont essentielles au fonctionnement du système nerveux. Dans la rétine, les cellules gliales de Müller assurent à la fois l’homéostasie du tissu et la protection des neurones, notamment celle des cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs). L’hypothèse principale de la thèse est que les cellules de Müller joueraient un rôle primordial dans la survie neuronale tant au plan de la signalisation des neurotrophines/proneurotrophines par suite d’une blessure que lors des mécanismes d’excitotoxicité. Contrairement au brain-derived neurotrophic factor (BDNF), le nerve growth factor (NGF) n’est pas en mesure d’induire la survie des CGRs après une section du nerf optique. Le premier objectif de la thèse a donc été de localiser les récepteurs p75NTR et TrkA du NGF dans la rétine adulte et d’établir leur fonction respective en utilisant des ligands peptidomimétiques agonistes ou antagonistes spécifiques pour chacun des récepteurs. Nos résultats ont démontré que TrkA est surexprimé par les CGRs après l’axotomie, tandis que p75NTR est spécifiquement exprimé par les cellules de Müller. Alors que NGF n’est pas en mesure d’induire la survie des CGRs, l’activation spécifique de TrkA par des ligands peptidomimétique est nettement neuroprotectrice. De façon surprenante, le blocage sélectif de p75NTR ou l’absence de celui-ci protège les CGRs de la mort induite par l’axotomie. De plus, la combinaison de NGF avec l’antagoniste de p75NTR agit de façon synergique sur la survie des CGRS. Ces résultats révèlent un nouveau mécanisme par lequel le récepteur p75NTR exprimé par les cellules gliales de Müller peut grandement influencer la survie neuronale. Ensuite, nous avons voulu déterminer l’effet des proneurotrophines dans la rétine adulte. Nous avons démontré que l’injection de proNGF induit la mort des CGRs chez le rat et la souris par un mécanisme dépendant de p75NTR. L’expression de p75NTR étant exclusive aux cellules de Müller, nous avons testé l’hypothèse que le proNGF active une signalisation cellulaire non-autonome qui aboutit à la mort des CGRs. En suivant cette idée, nous avons montré que le proNGF induit une forte expression du tumor necrosis factor α (TNFα) dans les cellules de Müller et que l’inhibition du TNF bloque la mort neuronale induite par le proNGF. L’utilisation de souris knock-out pour la protéine p75NTR, son co-récepteur sortiline, ou la protéine adaptatrice NRAGE a permis de montrer que la production de TNF par les cellules gliales était dépendante de ces protéines. Le proNGF semble activer une signalisation cellulaire non-autonome qui cause la mort des neurones de façon dépendante du TNF in vivo. L’hypothèse centrale de l’excitotoxicité est que la stimulation excessive des récepteurs du glutamate sensibles au N-Methyl-D-Aspartate (NMDA) est dommageable pour les neurones et contribue à plusieurs maladies neurodégénératives. Les cellules gliales sont soupçonnées de contribuer à la mort neuronale par excitotoxicité, mais leur rôle précis est encore méconnu. Le dernier objectif de ma thèse était d’établir le rôle des cellules de Müller dans cette mort neuronale. Nos résultats ont démontré que l’injection de NMDA induit une activation du nuclear factor κB (NF-κB) dans les cellules de Müller, mais pas dans les CGRs, et que l’utilisation d’inhibiteurs du NF-κB empêche la mort des CGRs. De plus, nous avons montré que les cellules de Müller en réaction à l’activation du NF-κB produisent la protéine TNFα laquelle semble être directement impliquée dans la mort des CGRs par excitotoxicité. Cette mort cellulaire se produit principalement par l’augmentation à la surface des neurones des récepteurs AMPA perméables au Ca2+, un phénomène dépendant du TNFα. Ces donnés révèlent un nouveau mécanisme cellululaire non-autonome par lequel les cellules gliales peuvent exacerber la mort neuronale lors de la mise en jeu de mécanismes excitotoxiques.

Novel molecular mechanisms of neuronal and vascular protection in experimental glaucoma

Le glaucome est la deuxième cause de cécité irréversible dans le monde. La perte de vision qui se produit lors du glaucome s’explique par une dégénérescence du nerf optique et une mort progressive et sélective des cellules ganglionnaires de la rétine (CRG). L'hypertension oculaire est un facteur de risque majeur dans le glaucome, mais des défauts du champ visuel continuent à se développer chez un contingent de patients malgré l'administration de médicaments qui abaissent la pression intraoculaire (PIO). Par conséquent, bien que la PIO représente le seul facteur de risque modifiable dans le développement du glaucome, son contrôle ne suffit pas à protéger les CRGs et préserver la fonction visuelle chez de nombreux patients. Dans ce contexte, j'ai avancé l'hypothèse centrale voulant que les stratégies de traitement du glaucome visant à promouvoir la protection structurale et fonctionnelle des CRGs doivent agir sur les mécanismes moléculaires qui conduisent à la mort des ces neurones. Dans la première partie de ma thèse, j'ai caractérisé l'effet neuroprotecteur de la galantamine, un inhibiteur de l'acétylcholinestérase qui est utilisé cliniquement dans le traitement de la maladie d'Alzheimer. Cette étude s’est basée sur l'hypothèse que la galantamine, en modulant l'activité du récepteur de l'acétylcholine, puisse améliorer la survie des CRGs lors du glaucome. Nous avons utilisé un modèle expérimental bien caractérisé d'hypertension oculaire induite par l’administration d'une solution saline hypertonique dans une veine épisclérale de rats Brown Norway. Les résultats de cette étude (Almasieh et al. Cell Death and Disease, 2010) ont démontré que l'administration quotidienne de galantamine améliore de manière significative la survie des corps cellulaires et des axones CRGs. La protection structurelle des CRGs s’accompagne d’une préservation remarquable de la fonction visuelle, évaluée par l'enregistrement des potentiels évoqués visuels (PEV) dans le collicule supérieur, la cible principale des CRGs chez le rongeur. Une autre constatation intéressante de cette étude est la perte substantielle de capillaires rétiniens et la réduction du débit sanguin associé à la perte des CRGs dans le glaucome expérimental. Il est très intéressant que la galantamine ait également favorisé la protection de la microvascularisation et amélioré le débit sanguin rétinien des animaux glaucomateux (Almasieh et al. en préparation). J'ai notamment démontré que les neuro-et vasoprotections médiées par la galantamine se produisent par iv l'activation des récepteurs muscariniques de l'acétylcholine. Dans la deuxième partie de ma thèse, j'ai étudié le rôle du stress oxydatif ainsi que l'utilisation de composés réducteurs pour tester l'hypothèse que le blocage d'une augmentation de superoxyde puisse retarder la mort des CRG lors du glaucome expérimental. J'ai profité d'un composé novateur, un antioxydant à base de phosphineborane (PB1), pour tester sur son effet neuroprotecteur et examiner son mécanisme d'action dans le glaucome expérimental. Les données démontrent que l'administration intraoculaire de PB1 entraîne une protection significative des corps cellulaire et axones des CRGs. Les voies moléculaires conduisant à la survie neuronale médiée par PB1 ont été explorées en déterminant la cascade de signalisation apoptotique en cause. Les résultats démontrent que la survie des CRGs médiée par PB1 ne dépend pas d’une inhibition de signalisation de protéines kinases activées par le stress, y compris ASK1, JNK ou p38. Par contre, PB1 induit une augmentation marquée des niveaux rétiniens de BDNF et une activation en aval de la voie de survie des ERK1 / 2 (Almasieh et al. Journal of Neurochemistry, 2011). En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes pathologiques qui conduisent à la perte de CRGs dans le glaucome et pourraient fournir des pistes pour la conception de nouvelles stratégies neuroprotectrices et vasoprotectrices pour le traitement et la gestion de cette maladie.

Mécanismes moléculaires régulant la pathologie dendritique dans la rétine adulte lésée in vivo

Les dendrites sont essentielles pour la réception et l’intégration des stimuli afférents dans les neurones. De plus en plus d’évidences d’une détérioration dendritique sont associées à une axonopathie dans les maladies neurodégénératives. Le glaucome dont la physiopathologie est caractérisée par une détérioration progressive et irréversible des cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs) est la première cause de cécité irréversible dans le monde. Son évolution est associée à un amincissement graduel des axones et à l’atrophie des somas des CGRs. La majorité des études de neuroprotection des neuropathies rétiniennes visent la survie et la protection des somas et des axones. Des études récentes ont démontré des changements dendritiques associés à cette pathologie, toutefois les mécanismes moléculaires les régulant sont méconnus. L’hypothèse principale de ma thèse stipule qu’une lésion axonale entraîne des altérations précoces des structures dendritiques. L’identification de voies de signalisation régulant ces changements permettrait d’élaborer des stratégies de neuroprotection et de rétablir la fonction de ces neurones. Dans la première étude, nous avons examiné l’effet précoce d’une lésion axonale aigüe sur la morphologie dendritique des CGRs in vivo. En utilisant des souris transgéniques exprimant la protéine fluorescente jaune (YFP) soumises à une axotomie, nous avons démontré un rétrécissement de l’arbre dendritique des CGRs et une diminution sélective de l’activité de mTOR avant le début de la mort des CGRs lésées. Aussi nous avons démontré une augmentation de l’expression de la protéine Regulated in development and DNA damage response 2 (REDD2), un régulateur négatif en amont de la protéine mTOR en réponse à la lésion du nerf optique in vivo. Nous avons démontré que la réactivation de mTOR par l’inhibition de l’expression de REDD2 préserve les arbres dendritiques des CGRs adultes. En effet, l’injection de petits ARN d’interférence contre la REDD2 (siREDD2) stimule l’activité de mTOR dans les CGRs lésées et augmente significativement la longueur et la surface dendritique totale. De plus, la rapamycine, un inhibiteur de mTOR, inhibe complètement l’effet du siREDD2 sur la croissance et l’élaboration des dendrites. L’analyse électrophysiologique des CGRs démontre une augmentation de l’excitabilité des CGRs lésées qui est restaurée en présence du siREDD2. Par ailleurs, des données récentes ont mis en évidence l’implication de la neuro-inflammation dans le glaucome, caractérisée par une augmentation de cytokines pro-inflammatoires dont principalement le facteur de nécrose tumorale (TNFα). Ainsi dans la deuxième étude nous avons examiné l’effet du TNF exogène sur la morphologie de l’arbre dendritique des CGRs et commencé l’étude des mécanismes moléculaires sous-jacents à ces changements. Nos résultats démontrent que l’injection de TNF recombinante dans le vitrée induit une rétraction dendritique précoce qui corrèle à une réduction de phospho-S6 suggérant l’implication de mTOR dans ces CGRs lésées. Ainsi, les études présentées dans cette thèse mettent en évidence un nouveau rôle de mTOR dans la stabilité et le maintien des dendrites de neurones rétiniennes adultes. Ces études ont aussi démontré l’effet précoce de stress direct ou indirect, c’est-à-dire l’axotomie et le TNFα respectivement sur la pathologie dendritique et sur leur effet sur la fonction neuronale.