Contribution de l'interaction croisée Sema 3A/L1CAM dans la régénération axonale après une lésion médullaire

Axon regeneration after spinal cord injury : contribution of Sema3A/LCAM crosstalk

• Auteur / Autrice : Erik Mire
• Direction : Geneviève Rougon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sémaphorines

Système nerveux -- Régénération (biologie)

Lésions et blessures

Moelle épinière

Résumé

La régénération axonale suite à des lésions du SNC est limitée par des facteurs intrinsèques et extrinsèques aux neurones adultes. Mon projet vise à déterminer, s’il est possible, en transformant le signal répulsif de Sema3A en attraction, d’améliorer la régénération des axones dans un modèle murin de lésion médullaire. Afin de tester cette hypothèse, j’ai utilisé un peptide mimétique de L1CAM capable de bloquer l’inhibition de pousse neuritique liée à Sema3A. Parce que l’activité du peptide dépend étroitement de la coexpression de L1 et Nrp1 sur les axones, je me suis intéressé à leur distribution dans la moelle épinière adulte. L’administration du peptide in vivo n’a de façon surprenante aucun effet sur la récupération de la fonction motrice ou sur la régénération axonale. Je me suis ensuite intéressé au rôle que pouvait avoir l’environnement sur l’activité du peptide. Un modèle de culture sur cryosection m’a permis de montrer que l’effet du peptide était perdu dans un contexte adulte. De façon intéressante, l’effet de répulsion lié à de la Sema3A exogène est également perdu dans ce contexte. Ces résultats indiquent que la modulation du signal Sema3A par le peptide mimétique de L1CAM n’est pas sufffisante pour améliorer la régénération axonale et la récupération fonctionnelle suite à une lésion de moelle épinière et suggèrent que Sema3A n’est pas directement responsable de l’absence de régénération axonale.

Lack of axonal regeneration after injury of the adult CNS is attributable to specific features of adult environment and to a reduction in the growth ability of adult axons. We examined whether Sema3A that is upregulated at the site of spinal cord injury exerts a direct effect on axons. To test this hypothesis, we made use of a L1 mimetic able to block growth cone collapse and neurite length reduction that are mediated by Sema3A. Because activity of the peptide relies on the presence of L1 and Nrp1 on axons, we checked for expression of these in the adult spinal cord and show that L1 and Nrp1 colocalize on a subset of axons in the dorsolateral funiculus. Strikingly, delivery of L1 mimetic peptide to mice whose spinal cord was injured did not reveal any improvement of motor recovery or of axonal regeneration. To understand this failure, I developed an assay in which embryonic neurons were grown on sections of adult naïve or injured spinal cord. Injured spinal cord sections reduced neurite length compared to naïve sections, however addition of L1 mimetic peptide did not block this effect, confirming our in vivo results. Strikingly, addition of recombinant Sema3A in this model did not reduce neurite length indicating that adult spinal cord environment is likely to prevent Sema3A signaling. Together, our results show that modulation of Sema3A signal by the L1 mimetic peptide does not promote axon regeneration or motor recovery and suggest that Sema3A does not directly prevent axonal regrowth after spinal cord injury.