Significant correlation in linkage signals from genome-wide scans of schizophrenia and schizotypy

Prior family and adoption studies have suggested a genetic relationship between schizophrenia and schizotypy. However, this has never been verified using linkage methods. We therefore attempted to test for a correlation in linkage signals from genome-wide scans of schizophrenia and schizotypy. The Irish study of high-density schizophrenia families comprises 270 families with at least two members with schizophrenia or poor-outcome schizoaffective disorder (n = 637). Non-psychotic relatives were assessed using the structured interview for schizotypy (n = 746). A 10-cM multipoint, non-parametric, autosomal genomewide scan of schizophrenia was performed in Merlin. A scan of a quantitative trait comprising ratings of DSM-III-R criteria for schizotypal personality disorder in non-psychotic relatives was also performed. Schizotypy logarithm of the odds (LOD) scores were regressed onto schizophrenia LOD scores at all loci, with adjustment for spatial autocorrelation. To assess empirical significance, this was also carried out using 1000 null scans of schizotypy. The number of jointly linked loci in the real data was compared to distribution of jointly linked loci in the null scans. No markers were suggestively linked to schizotypy based on strict Lander Kruglyak criteria. Schizotypy LODs predicted schizophrenia LODs above chance expectation genome wide (empirical P = 0.04). Two and four loci yielded nonparametric LOD (NPLs) > 1.0 and > 0.75, respectively, for both schizophrenia and schizotypy (genome-wide empirical P = 0.04 and 0.02, respectively). These results suggest that at least a subset of schizophrenia susceptibility genes also affects schizotypy in non-psychotic relatives. Power may therefore be increased in molecular genetic studies of schizophrenia if they incorporate measures of schizotypy in non-psychotic relatives.

A molecular model for drug binding to tandem repeats of telomeric G-quadruplexes.

The extreme 3'-ends of human telomeres consist of 150–250 nucleotides of single-stranded DNA sequence together with associated proteins. Small-molecule ligands can compete with these proteins and induce a conformational change in the DNA to a four-stranded quadruplex arrangement, which is also no longer a substrate for the telomerase enzyme. The modified telomere ends provide signals to the DNA-damage-response system and trigger senescence and apoptosis. Experimental structural data are available on such quadruplex complexes comprising up to four telomeric DNA repeats, but not on longer systems that are more directly relevant to the single-stranded overhang in human cells. The present paper reports on a molecular modelling study that uses Molecular Dynamics simulation methods to build dimer and tetramer quadruplex repeats. These incorporate ligand-binding sites and are models for overhang–ligand complexes.

Cell-to-Cell Interactions and Signals Involved in the Reconstitution of Peripheral CD8(+) T-CM and T-EM Cell Pools

We here describe novel aspects of CD8(+) and CD4(+) T cell subset interactions that may be clinically relevant and provide new tools for regulating the reconstitution of the peripheral CD8(+) T cell pools in immune-deficient states. We show that the reconstitution capacity of transferred isolated naive CD8(+) T cells and their differentiation of effector functions is limited, but both dramatically increase upon the co-transfer of CD4(+) T cells. This helper effect is complex and determined by multiple factors. It was directly correlated to the number of helper cells, required the continuous presence of the CD4(+) T cells, dependent on host antigen-presenting cells (APCs) expressing CD40 and on the formation of CD4/CD8/APC cell clusters. By comparing the recovery of (CD44(+)CD62L(high)) T-CM and (CD44(+)CD62L(low)) T-EM CD8(+) T cells, we found that the accumulation of TCM and TEM subsets is differentially regulated. T-CM-cell accumulation depended mainly on type I interferons, interleukin (IL)-6, and IL-15, but was independent of CD4(+) T-cell help. In contrast, TEM-cell expansion was mainly determined by CD4(+) T-cell help and dependent on the expression of IL-2R beta by CD8 cells, on IL-2 produced by CD4(+) T-cells, on IL-15 and to a minor extent on IL-6.

Current-induced atomic dynamics, instabilities, and Raman signals: Quasiclassical Langevin equation approach

We derive and employ a semiclassical Langevin equation obtained from path integrals to describe the ionic dynamics of a molecular junction in the presence of electrical current. The electronic environment serves as an effective nonequilibrium bath. The bath results in random forces describing Joule heating, current-induced forces including the nonconservative wind force, dissipative frictional forces, and an effective Lorentz-type force due to the Berry phase of the nonequilibrium electrons. Using a generic two-level molecular model, we highlight the importance of both current-induced forces and Joule heating for the stability of the system. We compare the impact of the different forces, and the wide-band approximation for the electronic structure on our result. We examine the current-induced instabilities (excitation of runaway "waterwheel" modes) and investigate the signature of these in the Raman signals.

Regulatory network of lipopolysaccharide O-antigen biosynthesis in Yersinia enterocolitica includes cell envelope-dependent signals

Lipopolysaccharide (LPS) is a glycolipid present in the outer membrane of all Gram-negative bacteria, and it is one of the signature molecules recognized by the receptors of the innate immune system. In addition to its lipid A portion (the endotoxin), its O-chain polysaccharide (the O-antigen) plays a critical role in the bacterium-host interplay and, in a number of bacterial pathogens, it is a virulence factor. We present evidence that, in Yersinia enterocolitica serotype O:8, a complex signalling network regulates O-antigen expression in response to temperature. Northern blotting and reporter fusion analyses indicated that temperature regulates the O-antigen expression at the transcriptional level. Promoter cloning showed that the O-antigen gene cluster contains two transcriptional units under the control of promoters P(wb1) and P(wb2). The activity of both promoters is under temperature regulation and is repressed in bacteria grown at 37 degrees C. We demonstrate that the RosA/RosB efflux pump/potassium antiporter system and Wzz, the O-antigen chain length determinant, are indirectly involved in the regulation mainly affecting the activity of promoter P(wb2). The rosAB transcription, under the control of P(ros), is activated at 37 degrees C, and P(wb2) is repressed through the signals generated by the RosAB system activation, i.e. decreased [K+] and increased [H+]. The wzz transcription is under the control of P(wb2), and we show that, at 37 degrees C, overexpression of Wzz downregulates slightly the P(wb1) and P(wb2) activities and more strongly the P(ros) activity, with the net result that more O-antigen is produced. Finally, we demonstrate that overexpression of Wzz causes membrane stress that activates the CpxAR two-component signal transduction system.

Simulations of Biased Agonists in the β2 Adrenergic Receptor with Accelerated Molecular Dynamics

The biased agonism of the G protein-coupled receptors (GPCRs), where in addition to a traditional G protein-signalling pathway a GPCR promotes intracellular signals though ß-arrestin, is a novel paradigm in pharmacology. Biochemical and biophysical studies have suggested that a GPCR forms a distinct ensemble of conformations signalling through the G protein and ß-arrestin. Here we report on the dynamics of the ß2 adrenergic receptor bound to the ß-arrestin and G protein biased agonists and the empty receptor to further characterize the receptor conformational changes caused by biased agonists. We use conventional and accelerated molecular dynamics (aMD) simulations to explore the conformational transitions of the GPCR from the active state to the inactive state. We found that aMD simulations enable monitoring the transition within the nanosecond timescale while capturing the known microscopic characteristics of the inactive states, such as the ionic lock, the inward position of F6.44, and water clusters. Distinct conformational states are shown to be stabilized by each biased agonist. In particular, in simulations of the receptor with the ß-arrestin biased agonist, N-cyclopentylbutanepherine we observe a different pattern of motions in helix 7 when compared to simulations with the G protein biased agonist, Salbutamol that involves perturbations of the network of interactions within the NPxxY motif. Understanding the network of interactions induced by biased ligands and the subsequent receptor conformational shifts will lead to development of more efficient drugs. © 2013 American Chemical Society

A molecular photoionic AND gate based on fluorescent signalling

MOLECULES that perform logic operations are prerequisites for molecular information processing and computation. We and others have previously reported receptor molecules that can be considered to perform simple logic operations by coupling ionic bonding or more complex molecular-recognition processes with photonic (fluorescence) signals: in these systems, chemical binding (the 'input') results in a change in fluorescence intensity (the 'output') from the receptor. Here we describe a receptor (molecule (1) in Fig. 1) that operates as a logic device with two input channels: the fluorescence signal depends on whether the molecule binds hydrogen ions, sodium ions or both. The input/output characteristics of this molecular device correspond to those of an AND gate.

LYRIC/AEG-1 is targeted to different subcellular compartments by ubiquitinylation and intrinsic nuclear localization signals

PURPOSE: LYRIC/AEG-1 has been reported to influence breast cancer survival and metastases, and its altered expression has been found in a number of cancers. The cellular function of LYRIC/AEG-1 has previously been related to its subcellular distribution in cell lines. LYRIC/AEG-1 contains three uncharacterized nuclear localization signals (NLS), which may regulate its distribution and, ultimately, function in cells.

EXPERIMENTAL DESIGN: Immunohistochemistry of a human prostate tissue microarray composed of 179 prostate cancer and 24 benign samples was used to assess LYRIC/AEG-1 distribution. Green fluorescent protein-NLS fusion proteins and deletion constructs were used to show the ability of LYRIC/AEG-1 NLS to target green fluorescent protein from the cytoplasm to the nucleus. Immunoprecipitation and Western blotting were used to show posttranslational modification of LYRIC/AEG-1 NLS regions.

RESULTS: Using a prostate tissue microarray, significant changes in the distribution of LYRIC/AEG-1 were observed in prostate cancer as an increased cytoplasmic distribution in tumors compared with benign tissue. These differences were most marked in high grade and aggressive prostate cancers and were associated with decreased survival. The COOH-terminal extended NLS-3 (amino acids 546-582) is the predominant regulator of nuclear localization, whereas extended NLS-1 (amino acids 78-130) regulates its nucleolar localization. Within the extended NLS-2 region (amino acids 415-486), LYRIC/AEG-1 can be modified by ubiquitin almost exclusively within the cytoplasm.

CONCLUSIONS: Changes in LYRIC/AEG-1 subcellular distribution can predict Gleason grade and survival. Two lysine-rich regions (NLS-1 and NLS-3) can target LYRIC/AEG-1 to subcellular compartments whereas NLS-2 is modified by ubiquitin in the cytoplasm.

The social brain : how social stimuli are translated into neuroendocrine signals

Tese de doutoramento, Biologia (Ecofisiologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

A-kinase anchoring proteins: Molecular regulators of the cardiac stress response

In response to stress or injury the heart undergoes a pathological remodeling process, associated with hypertrophy, cardiomyocyte death and fibrosis, that ultimately causes cardiac dysfunction and heart failure. It has become increasingly clear that signaling events associated with these pathological cardiac remodeling events are regulated by scaffolding and anchoring proteins, which allow coordination of pathological signals in space and time. A-kinase anchoring proteins (AKAPs) constitute a family of functionally related proteins that organize multiprotein signaling complexes that tether the cAMP-dependent protein kinase (PKA) as well as other signaling enzymes to ensure integration and processing of multiple signaling pathways. This review will discuss the role of AKAPs in the cardiac response to stress. Particular emphasis will be given to the adaptative process associated with cardiac hypoxia as well as the remodeling events linked to cardiac hypertrophy and heart failure. This article is part of a Special Issue entitled: Cardiomyocyte Biology: Cardiac Pathways of Differentiation, Metabolism and Contraction.

Single-Molecule Magnets and Multifunctional Molecular Magnetic Materials Based on Polynuclear Metal Complexes

Our work on single molecule magnets and multifunctional magnetic materials is presented in four projects. In the first project we show for first time that heteroatomic-type pseudohalides, such as OCN-, can be employed as structure-directing ligands and ferromagnetic couplers in higher oxidation state metal cluster chemistry. The initial use of cyanato groups in Mn cluster chemistry has afforded structurally interesting MnII/III14 (1) and MnII/III/IV16 (2) clusters in which the end-on bridging cyanates show a preference in binding through their O-atom. The Mn14 compound shows entirely visible out-of-phase alternating currect signals below 5 K and large hysteresis loops below 2 K. Furthermore, the amalgamation of azido groups with the triethanolamine tripodal ligand in manganese carboxylate cluster chemistry has led to the isolation of a new ferromagnetic, high-nuclearity and mixed-valence MnII/III15Na2 (3) cluster with a large ground-state spin value of S = 14. In the second project we demonstrate a new synthetic route to purely inorganic-bridged, transition metal-azido clusters [CoII7 (4) and NiII7 (5)] and coordination polymers [{FeII/III2}n (6)] which exhibit strong ferromagnetic, SMM and long-range magnetic ordering behaviors. We also show that access to such a unique ferromagnetic class of inorganic, N-rich and O-free materials is feasible through the use of Me3SiN3 as the azido-ligand precursor without requiring the addition of any organic chelating/bridging ligand. In the last projects we have tried to bring together molecular magnetism and optics via the synthesis of multifunctional magnetic materials based on 3d- or 4f-metal ions. We decided to approach such challenge from two different directions: firstly, in our third project, by the deliberate replacement of non-emissive carboxylato ligands in known 3d-SMMs with their fluorescent analogues, without perturbing the metal-core structure and SMM properties (complexes 7, 8, and 9). The second route (last project) involves the use of naphthalene or pyridine-based polyalcohol bridging ligands for the synthesis of new polynuclear LnIII metal clusters (Ln = lanthanide) with novel topologies, SMM behaviors and luminescent properties arising from the increased efficiency of the “antenna” organic group. This approach has led us to the isolation of two new families of LnIII8 (complexes 10-13) and LnIII4 (complexes 14-20) clusters.

Molecular mechanisms for a switch-like mating decision in Saccharomyces cerevisiae

Les changements évolutifs nous instruisent sur les nombreuses innovations permettant à chaque organisme de maximiser ses aptitudes en choisissant le partenaire approprié, telles que les caractéristiques sexuelles secondaires, les patrons comportementaux, les attractifs chimiques et les mécanismes sensoriels y répondant. L'haploïde de la levure Saccharomyces cerevisiae distingue son partenaire en interprétant le gradient de la concentration d'une phéromone sécrétée par les partenaires potentiels grâce à un réseau de protéines signalétiques de type kinase activées par la mitose (MAPK). La décision de la liaison sexuelle chez la levure est un événement en "tout–ourien", à la manière d'un interrupteur. Les cellules haploïdes choisissent leur partenaire sexuel en fonction de la concentration de phéromones qu’il produit. Seul le partenaire à proximité sécrétant des concentrations de phéromones égales ou supérieures à une concentration critique est retenu. Les faibles signaux de phéromones sont attribués à des partenaires pouvant mener à des accouplements infructueux. Notre compréhension du mécanisme moléculaire contrôlant cet interrupteur de la décision d'accouplement reste encore mince. Dans le cadre de la présente thèse, je démontre que le mécanisme de décision de la liaison sexuelle provient de la compétition pour le contrôle de l'état de phosphorylation de quatre sites sur la protéine d'échafaudage Ste5, entre la MAPK, Fus3, et la phosphatase,Ptc1. Cette compétition résulte en la dissociation de type « intérupteur » entre Fus3 et Ste5, nécessaire à la prise de décision d'accouplement en "tout-ou-rien". Ainsi, la décision de la liaison sexuelle s'effectue à une étape précoce de la voie de réponse aux phéromones et se produit rapidement, peut-être dans le but de prévenir la perte d’un partenaire potentiel. Nous argumentons que l'architecture du circuit Fus3-Ste5-Ptc1 génère un mécanisme inédit d'ultrasensibilité, ressemblant à "l'ultrasensibilité d'ordre zéro", qui résiste aux variations de concentration de ces protéines. Cette robustesse assure que l'accouplement puisse se produire en dépit de la stochasticité cellulaire ou de variations génétiques entre individus.Je démontre, par la suite, qu'un évènement précoce en réponse aux signaux extracellulaires recrutant Ste5 à la membrane plasmique est également ultrasensible à l'augmentation de la concentration de phéromones et que cette ultrasensibilité est engendrée par la déphosphorylation de huit phosphosites en N-terminal sur Ste5 par la phosphatase Ptc1 lorsqu'elle est associée à Ste5 via la protéine polarisante, Bem1. L'interférence dans ce mécanisme provoque une perte de l'ultrasensibilité et réduit, du même coup, l'amplitude et la fidélité de la voie de réponse aux phéromones à la stimulation. Ces changements se reflètent en une réduction de la fidélité et de la précision de la morphologie attribuable à la réponse d'accouplement. La polarisation dans l'assemblage du complexe protéique à la surface de la membrane plasmique est un thème général persistant dans tous les organismes, de la bactérie à l'humain. Un tel complexe est en mesure d'accroître l'efficacité, la fidélité et la spécificité de la transmission du signal. L'ensemble de nos découvertes démontre que l'ultrasensibilité, la précision et la robustesse de la réponse aux phéromones découlent de la régulation de la phosphorylation stoichiométrique de deux groupes de phosphosites sur Ste5, par la phosphatase Ptc1, un groupe effectuant le recrutement ultrasensible de Ste5 à la membrane et un autre incitant la dissociation et l'activation ultrasensible de la MAPK terminal Fus3. Le rôle modulateur de Ste5 dans la décision de la destinée cellulaire étend le répertoire fonctionnel des protéines d'échafaudage bien au-delà de l'accessoire dans la spécificité et l'efficacité des traitements de l'information. La régulation de la dynamique des caractères signal-réponse à travers une telle régulation modulaire des groupes de phosphosites sur des protéines d'échafaudage combinées à l'assemblage à la membrane peut être un moyen général par lequel la polarisation du destin cellulaire est obtenue. Des mécanismes similaires peuvent contrôler les décisions cellulaires dans les organismes complexes et peuvent être compromis dans des dérèglements cellulaires, tel que le cancer. Finalement, sur un thème relié, je présente la découverte d'un nouveau mécanisme où le seuil de la concentration de phéromones est contrôlé par une voie sensorielle de nutriments, ajustant, de cette manière, le point prédéterminé dans lequel la quantité et la qualité des nutriments accessibles dans l'environnement déterminent le seuil à partir duquel la levure s'accouple. La sous-unité régulatrice de la kinase à protéine A (PKA),Bcy1, une composante clé du réseau signalétique du senseur aux nutriments, interagit directement avec la sous-unité α des petites protéines G, Gpa1, le premier effecteur dans le réseau de réponse aux phéromones. L'interaction Bcy1-Gpa1 est accrue lorsque la cellule croit en présence d'un sucre idéal, le glucose, diminuant la concentration seuil auquel la décision d'accouplement est activée. Compromettre l'interaction Bcy1-Gpa1 ou inactiver Bcy1 accroît la concentration seuil nécessaire à une réponse aux phéromones. Nous argumentons qu'en ajustant leur sensibilité, les levures peuvent intégrer le stimulus provenant des phéromones au niveau du glucose extracellulaire, priorisant la décision de survie dans un milieu pauvre ou continuer leur cycle sexuel en choisissant un accouplement.

Transcriptional regulation of effector CD8+ T cell differentiation and molecular dysfunction during HIV-1 infection

Les cellules T CD8+ jouent un rôle primordial dans le contrôle des infections virales en limitant la dissémination des cellules infectées. Lors de l’infection chronique par le virus HIV, les cellules T CD8+ HIV-spécifiques ne se différencient pas en cellules effectrices fonctionnelles capables de tuer les cellules infectées par le virus ; ces cellules ne sont plus capables de proliférer ou de produire l’ IL-2. Ces cellules expriment PD-1 et l’engagement de PD-1, par son ligand, aboutit a plusieurs de ces déficits fonctionnels des cellules T . Le rôle de PD-1 dans la régulation d'évènements transcriptionnels contrôlant la différentiation et l'obtention des fonction effectrices des cellules T CD8+ reste à démontrer. Id2 joue un rôle central dans la différenciation des cellules T CD8+ effectrices. Nous avons émis l’hypothèse que le défaut de maturation observé chez les cellules T CD8+ PD-1 high HIV-spécifiques (CD8+PD-1hi) au cours de l’infection chronique par le virus HIV pouvait être lié à la diminution d’expression du régulateur Id2. Nous avons ainsi démontré que l'engagement de PD-1 contribuait à une diminution d'expression de Id2 et de ses cibles transcriptionnelles. La surexpression de Id2 de ces cellules a permis de restaurer l'expression de marqueurs tels que Granzyme B et Bcl-2 et diminuir l’expression du marqueur de maturation de CD27. La famille des cytokines à chaine gamma joue un rôle clef dans la survie et l’homéostasie des cellules T. Dans ce travail, nous avons démontré que l’IL-15 était unique grâce à ses capacités de stimulation de l’expression d’Id2 et ses propriétés favorisant la survie ainsi que la différenciation des cellules T CD8+ effectrices. l’IL-15 induit la prolifération de toutes les populations de cellules T mémoires provenant de donneurs sains. L’addition de cette cytokine aux sous-populations cellulaires Ttm et Tem a permis leur différenciation en cellules effectrices capables de produire Granzyme B alors que la stimulation par l’IL-15 des cellules Tcm ne favorise pas leur différenciation. Un test de cytotoxicitié par cytométrie en flux nous a permis de confirmer que la stimulation de cellules T CD8+ HIV spécifiques par l’IL-15 favorisait l’expression de Id2 et restaurait les fonctions cytotoxiques des cellules T CD8+ HIV spécifiques. En conclusion, nous avons pour la première fois dans cette thèse défini les mécanismes moléculaires impliqués dans la modulation de l’expression du régulateur transcriptionnel Id2 par l’IL-15. Nous avons également révélé comment l’engagement de PD-1 conduisait a une altération de l’expression et de la fonction d’Id2 et favorisait la diminution des fonctions effectrices des cellules T CD8-HIV spécifiques. Une perspective de traitement avec des agents tels que l’IL-15 ou le bloquage de PD-1, en combinaison avec les traitements conventionnels, pourrait contribuer à une meilleure stimulation des réponses immunes favorisant ainsi la réactivation des cellules T CD8+ et permettant la destruction de cellules T CD4+ infectées de manière latente.

Histone H2B-R95A mutant identifies the pheromone pathway that signals cell cycle arrest during rapamycin response

La rapamycine est un immunosuppresseur utilisé pour traiter plusieurs types de maladies dont le cancer du rein. Son fonctionnement par l’inhibition de la voie de Tor mène à des changements dans des processus physiologiques, incluant le cycle cellulaire. Chez Saccharomyces cerevisiae, la rapamycine conduit à une altération rapide et globale de l’expression génique, déclenchant un remodelage de la chromatine. Nous proposons que les modifications des histones peuvent jouer un rôle crucial dans le remodelage de la chromatine en réponse à la rapamycine. Notre objectif principal est d’identifier d’une banque de mutants d’histone les variantes qui vont échouer à répondre à la rapamycine dans une tentative de réaliser une caractérisation des modifications d’histone critiques pour la réponse à cette drogue. Ainsi, nous avons réalisé un criblage d’une banque de mutants d’histone et identifié plusieurs mutants d‘histone dont la résistance à la rapamycine a été altérée. Nous avons caractérisé une de ces variantes d’histone, à savoir H2B, qui porte une substitution de l’alanine en arginine en position 95 (H2B-R95A) et démontré que ce mutant est extrêmement résistant à la rapamycine, et non à d’autres drogues. Des immunoprécipitations ont démontré que H2B-R95A est défectueux pour former un complexe avec Spt16, un facteur essentiel pour la dissociation de H2A et H2B de la chromatine, permetant la réplication et la transcription par les ADN et ARN polymérases, respectivement. Des expériences de ChIP-Chip et de micropuce ont démontré que l’arginine 95 de H2B est requise pour recruter Spt16 afin de permettre l’expression d’une multitude de gènes, dont certains font partie de la voie des phéromones. Des évidences seront présentées pour la première fois démontrant que la rapamycine peut activer la voie des phéromones et qu’une défectuosité dans cette voie cause la résistante à cette drogue.

Molecular mechanisms underlying deficient neurogenesis in Alzheimer’s disease

La neurogenèse est présente, dans le cerveau adulte, dans la zone sous-ventriculaire (ZSV) encadrant les ventricules latéraux et dans le gyrus dentelé (GD) de l’hippocampe, permettant l’apprentissage, la mémoire et la fonction olfactive. Ces micro-environnements possèdent des signaux contrôlant l’auto-renouvellement des cellules souches neurales (CSN), leur prolifération, leur destin et leur différenciation. Or, lors du vieillissement, les capacités régénératives et homéostatiques et la neurogenèse déclinent. Les patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA), comme le modèle animal reproduisant cette maladie (3xTg-AD), montrent une accélération des phénotypes liés au vieillissement dont une diminution de la neurogenèse. Notre hypothèse est que la découverte des mécanismes affectant la neurogenèse, lors du vieillissement et de la MA, pourrait fournir de nouvelles cibles thérapeutiques pour prévenir le déclin cognitif. Les études sur l’âge d’apparition et les mécanismes altérant la neurogenèse dans la MA sont contrastées et nous ont guidé vers deux études. L’examen des changements dans les étapes de la neurogenèse lors du vieillissement et du développement de la neuropathologie. Nous avons étudié la ZSV, les bulbes olfactifs et le GD de souris femelles de 11 et 18 mois, et l’apparition des deux pathologies associées à la MA : les plaques amyloïdes et les enchevêtrements neurofibrillaires. Nous avons découvert que les souris 3xTg-AD possèdent moins de cellules en prolifération, de progéniteurs et de neuroblastes, induisant une diminution de l’intégration de nouvelles cellules dans le GD et les bulbes olfactifs. Notons que le taux de neurogenèse chez ces souris de 11 mois est similaire à celui des souris de phénotype sauvage de 18 mois, indiquant une accélération des changements liés au vieillissement dans la MA. Dans la ZSV, nous avons aussi démontré une accumulation de gouttelettes lipidiques, suggérant des changements dans l’organisation et le métabolisme de la niche. Enfin, nous avons démontré que le déficit de la neurogenèse apparait lors des premières étapes de la MA, avant l’apparition des plaques amyloïdes et des enchevêtrements neurofibrillaires. A l’examen des mécanismes inhibant la neurogenèse lors de la MA, nous voyons que chez des souris de 5 mois, le déficit de la neurogenèse dans la ZSV et le GD est corrélé avec l’accumulation de lipides, qui coïncide avec l’apparition du déclin cognitif. Nous avons aussi découvert que dans le cerveau humain de patients atteints de la MA et dans les 3xTg-AD, des gouttelettes lipidiques s’accumulaient dans les cellules épendymaires, représentant le principal soutien des CSN de la niche. Ces lipides sont des triglycérides enrichis en acide oléique qui proviennent de la niche et pas d’une défaillance du système périphérique. De plus, l’infusion locale d’acide oléique chez des souris de phénotype sauvage permet de reproduire l’accumulation de triglycérides dans les cellules épendymaires, comme dans la MA. Ces gouttelettes induisent un dérèglement de la voie de signalisation Akt-FoxO3 dans les CSN, menant à l’inhibition de leur activation in vitro et in vivo. Ces résultats permettent une meilleure compréhension de la régulation de la neurogenèse par le métabolisme lipidique. Nous avons démontré un nouveau mécanisme par lequel l’accumulation des lipides dans la ZSV induit une inhibition des capacités de prolifération et de régénération des CSN lors de la MA. Les travaux futurs permettront de comprendre comment et pourquoi le métabolisme lipidique du cerveau est altéré dans la MA, ce qui pourrait offrir de nouvelles voies thérapeutiques pour la prévention et la régénération.