Régénération et reprogrammation in vivo des tissus musculaires chez Xenopus laevis

• Auteur / Autrice : Céline Vivien
• Direction : Barbara Demeneix
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Vriz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Coen, Christophe Chanoine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Thièbaud, Chris Jopling

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dactylèthre du Cap

Reprogrammation cellulaire

Myocarde -- Régénération (biologie)

Muscles -- Régénération (biologie)

Résumé

Lors de la thèse les processus de régénération et de reprogrammation des tissus musculaires ont été étudiés in vivo chez l’amphibien Xenopus laevis. Ainsi les travaux abordent la question de la plasticité cellulaire dans un contexte intégré et selon deux angles différents. D’une part, il a été démontré au cours de ces études qu’un tissu différencié du têtard de xénope, le muscle squelettique, peut être reprogrammé in situ, via la surexpression des facteurs de reprogrammation cellulaire murins mOct4, mSox2 et mKlf4. Les résultats suggèrent donc que les réseaux géniques qui sous-tendent la capacité de reprogrammation des cellules différenciées en cellules pluripotentes sont évolutivement conservés entre les mammifères et les amphibiens anoures. Par ailleurs, l’évolution de la capacité de régénération cardiaque au cours du développement post-embryonnaire de Xenopus laevis a également été étudiée au cours du doctorat. Pour cela, des résections de l’apex du ventricule cardiaque ont été mises au point et réalisées chez des xénopes aux stades larvaires, pendant la métamorphose, ainsi que chez des juvéniles et des adultes. La régénération, ou l’absence de régénération, du tissu cardiaque ont alors été étudiées par des approches histologiques et moléculaires. Ainsi, il a été mis en évidence un impact négatif de la métamorphose sur la capacité régénérative du coeur. La métamorphose étant strictement dépendante des hormones thyroïdiennes ces résultats suggèrent donc l'implication de ces hormones dans le processus de régénération. L’ensemble des résultats obtenus ouvre de nouvelles perspectives dans la compréhension du contrôle de la plasticité cellulaire et de la stabilité des états de différenciation.

In this PhD, the Xenopus laevis model was used to investigate two biological processes: in vivo reprogramming and regeneration of muscles tissues. This study addresses the question of cellular plasticity in an integrated context using two different approaches. At first it was shown that a differentiated tissue - the skeletal muscle - could be reprogrammed into a pluripotent state by the overexpression of murine reprogramming factors mOct4, mSox2 and mKlf4. Consequently, this result suggests that genetic networks underlying cellular reprogramming are evolutionary conserved between amphibians and mammals. Moreover, during the PhD the ability of cardiac regeneration during post-embryonic development in Xenopus laevis was also studied. Resections of the apex of the heart ventricle were developed and performed in Xenopus larval stages, during metamorphosis, in juveniles and adults. Following this, regeneration, or absence of such, in cardiac tissue was examined using histological and molecular approaches. The current study demonstrated a negative impact of metamorphosis on the regenerative capacity of the heart. As metamorphosis is strictly dependent on thyroid hormone signalling, the results suggest involvement of these hormones in the regeneration process. The overall results obtained during the PhD open new perspectives in understanding the control of cellular plasticity and stability of the differentiation status.