Recherche Avancée

Thèse soutenue

Mécanismes moléculaires impliqués dans le développement des cellules de la crête neurale : Voies de signalisation et détermination différentielle neuronale et mésectodermique-odontogénique

FR
Auteur / Autrice : Hassan Al Halabiah
Direction : Michel Simonneau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie orale et ostéo-articulaire. Biomatériaux et biofonctionnalité
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Paris 7
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Paris Diderot - Paris 7. UFR d'Odontologie (1970-2019)

Résumé

FR

Ce travail de thèse porte sur deux types d'approches moléculaires complémentaires basées dans sa première partie sur l'implication de gènes candidats dans une neurocristopathie et dans sa deuxième partie sur le clonage de gènes nouveaux, via des stratégies différentielles. Le but de nos approches était d'approfondir notre compréhension en ce qui concerne deux voies de signalisation/détermination de lignages cellulaires dérivés de la crête neurale. La première partie concerne la voie de détermination du phénotype neuronal noradrénergique MASH1-PHOX2A-PHOX2B-RET-(TH/DBH). Cette cascade, faisant partie d'un réseau plus complexe, est soupçonnée d'être dérégulée et participerait ainsi à l'étiologie génique de ces neurocristopathies, dans ce cas, le syndrome d'Ondine. Le syndrome d'Ondine, est une des maladies ayant une prédisposition familiale et une base moléculaire multi-génique, caractérisée par un contrôle autonome respiratoire perturbé au niveau du tronc cérébral et qui peut entraîner la morte subite du nourrisson atteint. Cette cascade impliquée dans la détermination des neurones NA est soupçonnée de participer aux anomalies de différenciation des neurones NA, au niveau du tronc cérébral, et responsables de la régulation autonome de la respiration. L'analyse de l'ADN de 30 patients a décelé trois mutations au niveau du facteur de transcription HASH1. Les effets fonctionnels potentiels de ces mutations ont été testé in vitro via une expérience de gain de fonction par des constructions adénovirales. Ces adénovirus ont assuré• la surproduction de facteurs de transcription Mash1 (l'orthologue murin de HASH1) au niveau des cellules souches de la crête neurale vagale in vitro. Ces cellules, précurseurs des neurones NA périphériques, sont contrôlées par la même séquence génique utilisée par les progéniteurs des neurones NA centraux du tronc cérébral in vivo HASH1-PHOX2A-PHOX2B-RET-(TH/DBH). Nous avons montré que ces mutations ont perturbé significativement la détermination du lignage neuronal NA, établissant un lien entre les mutations Mash1 et le nombre des neurones engagés dans le phénotype NA. Cela peut représenter une des causes principales du contrôle chimique dérégulé chez les patients présentant un syndrome d'Ondine. La deuxième partie porte sur l'implication de la voie de signalisation liée à l'endothéline ET1/ETA au niveau des dérivés mésectodermiques des cellules de la crête neurale. Afin de cloner des nouveaux gènes cibles de celle voie, la technique de clonage différentiel par DDRT-PCR a été utilisée ainsi que des embryons de souris invalidés pour le gène ECE1 (Endothelin Converting Enzyme1) codant pour l'enzyme responsable de la production de la forme active de l'endothéline. Un des gênes clonés, NOGO, code une protéine de la famille des reticulons (RTNs) et présente au moins 10 isoformes dont trois principales. NOGO A est impliqué dans l'inhibition de la régénération axonale post-traumatique du système nerveux central. Nos approches basées sur l'HIS quantitative, la RT radioactive, le Northern-blot, ainsi que des approches de gain et de perte de fonction ont permis d'élucider des aspects nouveaux de cette voie de signalisation au niveau du développement. NOGO et son récepteur NgR montrent un patron d'expression au niveau des modèles non seulement neuronaux mais aussi mésectodermiques. La voie de signalisation liée à NOGO pourrait avoir une activité au cours la migration et/ou après arrivée à destination des cellules de la crête neurale. Ainsi, la voie NOGO/NgR/P75NTR pourrait jouer un rôle important au cours des étapes précoces de l'ontogénèse de l'arc mandibulaire ainsi qu'au cours des différents stades de l'odontogénèse. Une interaction est probable entre la voie de signalisation ET1/ETA et la voie de signalisation NOGO/NgR/P75NTR au cours de l'embryogénèse. L'activité observée de la voie de signalisation NOGO/NgR/P75NTR au niveau des zones de transition/interaction entre l'épithélium et le mésenchyme, en particulier au cours de l'odontogénèse, implique une activité de type contact cellule-cellule indispensable à l'organogénèse correcte de l'organisme.