Réponse à l'irradiation in vivo des cellules souches neurales foetales

Response to irradiation in vivo fetal neural stem cells

• Auteur / Autrice : Laure Rousseau
• Direction : François Boussin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 16/02/2012
• Etablissement(s) : Paris 5
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Génétique, cellulaire, immunologie, infectiologie et développement (Paris ; ....-2013)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Epelbaum
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Boussin, Jacques Epelbaum, Alessandra Pierani, Bernard Lopez, Marie-Catherine Vozenin-Brotons
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Alessandra Pierani, Bernard Lopez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules souches

ADN -- Réparation

Rayonnements ionisants

Système nerveux -- Régénération (biologie)

Mots clés libres

Biologie cellulaire

Résumé

La neurogenèse est un processus très contrôlé qui permet la production de l’ensemble des neurones en un temps limité. Toute perturbation peut alors entraîner un déficit de neurones à l’âge adulte et une instabilité génétique potentiellement oncogénique. Les rayonnements ionisants (RI) induisent, entre autres, des cassures double brin de l’ADN (CDB), un des types de dommages les plus délétères. Les RI sont couramment utilisés lors de diagnostiques médicaux et sont produits lors des catastrophes nucléaires. Le cortex en développement est particulièrement sensible aux RI. Nous avons analysé in vivo les différents aspects de la réponse aux dommages de l’ADN des cellules souches et progéniteurs neuraux (CSPN) de souris. Nous avons montré que les RI induisent des arrêts du cycle cellulaire à la transition G2/M et en intra-S mais pas à la transition G1/S, contrairement à ce qui est observé dans la plupart des lignées cellulaires. Nous avons aussi déterminé l’importance de la recombinaison homologue (RH), la plus fidèle des voies de réparation des CDB, pour la survie des cellules corticales. Ainsi les CSPN irradiés en phase S ou G2 ont besoin de la RH pour survivre à l’irradiation, contrairement à ceux irradiés en phase G1 ou aux neurones post-mitotiques. Nous avons aussi observé la reconstitution du stock de CSPN au détriment de la production de neurones, dans les heures qui suivent l’irradiation. Cette étude a permis une meilleure connaissance des mécanismes de réponse aux dommages à l’ADN des CSPN.

Neurogenesis is a highly controlled process that allows the production of all the neurons during a limited time. Any perturbation may induce a loss of neurons and an eventually oncogenic genetic instability. Among various damages, ionizing radiation (IR) induces double strand breaks (DSB), one of the most serious damages. IR is commonly used for medical diagnosis and is produced during nuclear disaster. The developing cortex is particularly sensitive to ionizing radiation. We analyzed in vivo the different mechanisms of the DNA damage response of mouse neural stem cells and progenitors (NSCP). We showed that IR induces cell cycle arrests in G2/M and intra-S but not in G1/S, contrary to what is observed in most of the cell lines. We also determined the importance of homologous recombination (HR), the most accurate of DSB repair pathways for the survival of the cortical cells. So, irradiated in S or G2 phase NSCP need HR to survive, contrary to those irradiated in G1 or to post-mitotic neurons. We also observed the reconstruction of the pool of NSCP to the detriment of the neuron production, in the first hours after irradiation. This study allowed a better understanding of the DNA damage response mechanisms of NSCP.