Congratulations to our new FdV Doctor Alexandre ROLAND who graduated on November 29th 2011 at ESPCI ParisTech.

Title : Endocannabinoïdes et plasticité structurale : dynamique de la signalisation et du remodelage en aval du récepteur cannabinoïque de type 1 à l'échelle de la cellule unique.

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Abstract
The cannabinoid type 1 receptor (CB1R) is a among the most highly expressed G protein-coupled receptors in the brain, where it is traditionally recognized as an important presynaptic mediator for retrograde inhibition of neurotransmitter release.
However, the temporal expression pattern and subcellular localization of CB1Rs shows several surprising features. Indeed, CB1R distribution is strongly marked at the axonal membrane, mainly outside the synapses. Furthermore, the CB1R is expressed in the early stages of neuronal development. These data suggest an important extra-synaptic role for CB1Rs. In addition, CB1R displays constitutive activation which responsible for its specific transcytotic targeting to axons. In this study we particularly focused in the relationship between the activity, targeting and the role of CB1R on neuronal development.
First we found that the CB1R is highly expressed in projection neurons of the developing cortex and gradually translocates in the axonal tracts, suggesting a role in axonal growth. Then we demonstrated that CB1R activity has a negative effect on the development of dendrites and axons of rat hippocampal neurons in vitro. Finally, quantitative imaging was performed to measure the constitutive activity of CB1R with sub-neuronal resolution and to identify downstream effectors implicated in CB1R-induced neuronal remodeling.
Our results demonstrate a novel and unexpected feature, rapid contraction of the neuronal actomyosin cortex, as an important putative mechanism for cannabinoid-induced neuronal remodeling.

Keywords: cannabinoids, structural plasticity, constitutive activity, cytoskeletton, actomyosin.

Résumé
Le récepteur cannabinoïque de type 1 (CB1R) est un récepteur couplé aux protéines G parmi les plus exprimés dans le cerveau, où il est traditionnellement reconnu comme un récepteur pré-synaptique a activation rétrograde, responsable de l'inhibition de la libération de neurotransmetteurs.
Cependant, le CB1R présente un profil d'expression temporel et une localisation subcellulaire particulière. Dans les neurones, sa population est fortement marquée à la membrane axonale, majoritairement en dehors des synapses. D'autre part, le CB1R est exprimé dès les premières phases du développement neuronal. Ces données suggèrent un rôle extra-synaptique important du CB1R. Le CB1R présente également une activation constitutive responsable de son transport spécifique vers les axones. Nous nous sommes donc particulièrement intéressés à la relation entre l'activité, l'adressage et le rôle du CB1R sur le développement neuronal.
Tout d'abord nous avons observé que le CB1R est fortement exprimé dans les tracts axonaux du cortex en développement, suggérant son rôle sur la croissance axonale. Puis nous avons démontré que l'activité du CB1R exerce un effet négatif sur le développement in vitro des dendrites et des axones de neurones. Enfin, par imagerie quantitative nous avons mesuré l'activité constitutive du CB1R avec une résolution subneuronale et identifié certains partenaires moléculaires responsables du remodelage neuronal en aval de sa signalisation.
L'ensemble de nos résultats indique un mécanisme inattendu, où la contraction rapide du cytosquelette d'actomyosine par les cannabinoïdes agit comme un médiateur potentiellement important pour la régulation de la structure neuronale.

Mots clés: cannabinoïdes, plasticité structurale, activité constitutive, cytosquelette, acto-myosine.

Jury :
- Président: Patrick CHARNAY, ENS, DR
- Rapporteur: David PERRAIS, Bordeaux, CR
- Rapporteur: Pierre VINCENT, UPMC, CR
- Examinateur: Paul TCHENIO, Orsay, DR
- Directeur de Thèse :Zsolt LENKEI, CR