Etude du rôle de la cascade Hedgehog dans la prolifération des cellules souches rétiniennes chez Xenopus laevis

Hedgehog signaling controls the maintenance of stem cell/progenitor proliferation in Xenopus laevis

• Auteur / Autrice : Marcos Alberto Amato
• Direction : Muriel Perron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Biologie cellulaire et moléculaire du développement
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Rétine

Neurogenèse

Résumé

Au cours de ma thèse, je me suis j'ai analysé le rôle de la cascade Hedgehog (Hh) dans la prolifération des cellules souches et des précurseurs, en utilisant comme modèle la rétine de xénope. Ce modèle constitue un observatoire privilégié pour l’étude du système nerveux grâce à son accessibilité et sa relativement simple organisation ainsi qu’à la présence d’un nombre limité de types cellulaires, ainsi que par la présence, pendant toute la vie de l’animal, d’une population de cellules souches e de neuroblastes en différentiation. Nous avons démontré que les gènes appartenant à la voie Hh, Gli2, Gli3 et Smoothened s’expriment de façon spécifique dans les cellules souches de la rétine de xénope. En outre, les résultats obtenus ont démontré que (1) les cellules souches rétiniennes ont besoin de l’activité de la voie Hh pour se maintenir dans un état prolifératif. (2) La surexpression de la cascade provoque, au contraire, une hyperprolifération des cellules souches et des précurseurs ainsi (3) qu’une forte augmentation des cellules de Müller, les seules cellules gliales de la rétine. Par ailleurs, je me suis intéressé aussi à un autre aspect, peu connu, du développement du système nerveux: la régulation post-transcriptionnelle. Les protéines liant l'ARN représentent les effecteurs de la régulation post-trascriptionnelle. À ce propos, nous avons analysé en détail l'expression de six protéines liant l’ARN appartenant à différentes familles. Nous avons publié un article descriptif récapitulant les expressions de cinq de ces protéines dans la rétine. De plus, j'ai participé à la réalisation d'une étude du rôle de la protéine Xseb4R dans la différentiation rétinienne.

Retinal progenitors and stem cells have been isolated from several vertebrates, including humans, and they represent a promising source for the treatment of retinal diseases. However, little is known about the mechanisms regulating their proliferation, multipotency and maintenance. Here, we analyzed the role of Hedgehog signaling in the maintenance of retinal stem cells/progenitors situated in the ciliary marginal zone (CMZ) of Xenopus retina. We found that blocking the Hedgehog cascade either by using cyclopamine, the pharmacological inhibitor of Hedgehog signaling, or by knocking down Smoothened, the Hedgehog co-receptor, with morpholinos, leads to a depletion of retinal proliferating cells. Conversely, overexpression by mRNA injection at two-cell stage of either Sonic Hedgehog or a constitutively active form of Smoothened increases proliferation and enlarges the size of the CMZ. Overall, our data demonstrates a key role for Hedgehog signaling in retinal proliferation. Recent studies unveiled an unexpected role for Müller cells as retinal neural progenitors. It is therefore interesting that targeting Hedgehog overexpression in retinal progenitors leads to an increased differentiation of Müller glial cells, suggesting that Hedgehog signaling may guide retinal progenitors to a glial fate.