Thèse soutenue

Rôle de la Sémaphorine 3B dans la neurogenèse de la moelle épinière

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Elise Arbeille
Direction : Valérie CastellaniFrédéric Moret
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Neur-développement
Date : Soutenance le 22/02/2013
Etablissement(s) : Lyon 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de génétique moléculaire et cellulaire
Jury : Président / Présidente : Bénédicte Durand
Examinateurs / Examinatrices : Valérie Castellani, Frédéric Moret, Jean-Stéphane Joly
Rapporteurs / Rapporteuses : Sonia Garel, Xavier Morin

Résumé

FR  |  
EN

L'orientation des divisions cellulaires est un processus majeur impliqué dans la morphogenèse des tissus, le renouvellement et le contrôle du destin cellulaire. Au cours du développement du système nerveux chez les vertébrés, la croissance du tube neural et la génération des cellules neuronales et gliales résultent de la prolifération de progéniteurs neuraux organisés le long d'un neuroépithelium fermé autour d'un canal central. L'orientation du fuseau des progéniteurs en mitose par rapport au plan apical est cruciale pour la conservation de l'intégrité du neuroepithelium. Elle peut aussi influencer le destin des cellules filles. Jusqu’à présent, les études se sont principalement concentrées sur les mécanismes intracellulaires contrôlant l'orientation du fuseau mitotique, en revanche, l'existence de signaux extracellulaires y contribuant est mal définie à l’heure actuelle. Durant le développement de la moelle épinière, le canal du tube neural est une source de signaux extracellulaires majeurs comme les morphogènes. Pour la plupart des progéniteurs neuraux, la mitose a lieu au niveau apical à proximité du canal central. Nous avons donc émis l’hypothèse que le canal pourrait aussi délivrer des signaux extracellulaires régulant l'orientation des divisions des progéniteurs neuraux. Mes travaux de thèse révèlent que de tels signaux existent. Plus particulièrement je montre que la Sémaphorine 3B, un facteur initialement connu pour son rôle chimiotropique, joue un rôle majeur dans l'orientation des divisions des progéniteurs spinaux. Chez des embryons de souris E10.5 maintenus en incubation à court terme après ouverture de leur tube neural et dilution du liquide céphalorachidien, nous observons une forte augmentation du pourcentage de divisions obliques comparées aux embryons non ouverts. L’analyse d’une lignée de souris dans laquelle le canal central est scindé en deux sous-canaux indépendants, créant ainsi une obstruction du flux entre les parties dorsales et ventrales du canal révèle aussi une altération de l'orientation des divisions des progéniteurs neuraux. Des signaux provenant du canal sont donc nécessaires à l'orientation planaire de la division d'une population de progéniteurs spinaux. Par hybridation in situ et immuno-marquage, nous avons mis en évidence l'expression d'ARN et de protéines Sema3B dans des cellules de la plaque du plancher aux stades E10.5 et E11.5. Ce résultat suggèrait que cette Sema3 pouvait être sécrétée dans le canal de l’épendyme. L'invalidation du gène Sema3B a conduit à une diminution du pourcentage des divisions planaires à E10.5 sans changement de leur nombre ou de leur polarité. De plus, une exposition à court terme des tubes neuraux ouverts à de la Sema3B exogène, a rétabli des divisions planaires dans une large proportion de progéniteurs neuraux. Les défauts d’orientation des mutants Sema3B sont corrélés à une altération secondaire de la prolifération, de la croissance de la moelle et de la neurogenèse. Ces résultats révèlent ainsi qu'au-delà de son rôle de sécréteur de morphogène, la plaque du plancher fournit aussi un signal extracellulaire qui contrôle l'orientation de division de progéniteurs neuraux. Ce travail suggère aussi que la signalisation Sémaphorine, connue comme instructive dans le guidage des cellules et axones migrants, puisse être interprétée par des cellules neuroépitheliales comme des repères spatiaux extrinsèques permettant l'orientation de leur fuseau mitotique