Corticogenèse et activateur tissulaire du plasminogène

Corticigenesis and tissue-type plasminogen activator

• Auteur / Autrice : Nolwenn Pasquet
• Direction : Denis Vivien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2016
• Etablissement(s) : Caen
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sérine Protéases et Physiopathologie de l’Unité neurovasculaire (Caen2008-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Normandie Université (2015-....)
• Jury : Président / Présidente : Bruno Gonzalez
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Denis Vivien, Bruno Gonzalez, Laurent Nguyen, Alain Trembleau, Christophe Pellegrino, Isabelle Bardou
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Laurent Nguyen, Alain Trembleau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs NMDA

Électroporation

Migration neuronale

Activateur tissulaire du plasminogène

Embryologie

Cortex cérébral

Résumé

Le cortex cérébral est composé de six couches de neurones séquentiellement générés par des pools de progéniteurs. La formation du cortex peut être décomposée en une succession d’étapes distinctes telles que la prolifération, la différentiation et la migration cellulaire. Nous savons que des anomalies qui surviennent dans les différentes étapes de la corticogenèse vont avoir une incidence sur la survenue de pathologies développementales. Tandis que de nombreuses études ont rapporté l’implication de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) in vitro sur la pousse neuritique et in vivo sur la migration des cellules granulaies du cervelet, ces effets sur la corticogenèse restent à établir. Dans cette étude, en transfectant in utero des souris sauvages (tPA-WT) et déficientes en tPA (de manière constitutive, tPA-KO ou conditionnelle, tPAlox/lox) avec divers plasmides, nous montrons que l’absence de tPA conduit à une distribution anormale des neurones pyramidaux à l’âge adulte engendrée par un retard de migration de ces derniers aux stades pré-nataux. En effet, entre le 16ème et le 18ème jour de gestation, on observe une accumulation transitoire des neurones en migration. De manière intéressante, nous démontrons que suite à la transfection in utero d’un plasmide codant pour du tPA neuronal chez les souris tPA-KO, il y a une restauration partielle de la distribution des neurones au cours du développement cortical alors que la transfection d’un tPA modifié au niveau de son domaine Kringle 2 (domaine interagissant avec les récepteurs NMDA) entraine une accumulation encore plus importante des neurones en migration. De plus, nous avons pu montrer à E16, que les récepteurs NMDA sont localisés sur les cellules de la glie radiaire (RGC) qui constituent un support pour les neurones en migration. On remarque également que les récepteurs NMDA ne sont pas distribués de manière homogène le long des RGC mais sont préférentiellement localisés au niveau des somas des neurones en migration. Concernant les RGC, nous notons chez les souris tPA-KO, un défaut de mise en place, de maturation et d’orientation par rapport à la surface piale à E16, comparées aux souris tPA-WT. En conclusion, nos résultats révèlent que le tPA neuronal contribue à la migration neuronale du cortex en développement et particulièrement via son interaction avec les récepteurs NMDA présents au niveau des RGC.

The cerebral cortex contains six layers of neurons sequentially generated by distinct lineage of progenitors. The developing cortex is a succession of several steps such as proliferation, differenciation and cellular migration. It is well known that early alterations in corticogenesis are involved in a large spectrum of developmental disorders. While some studies have described the implication of tissue-type plasminogen activator (tPA) on neurite outgrowth in vitro and on cerebellar granule cells migration in vivo; the potential effects of tPA during corticogenesis remain elusive. Here, by transfecting in utero several plasmids in tPA-wild type (tPA-WT) and tPA-knock-out mice (constitutive KO, tPA-KO or conditional KO, floxed mice, tPAlox/lox), we show that the lack of tPA leads to an impairment on pyramidal neurons lamination at the adult stage due to a delay in neuronal migration at pre-natal stages. In fact, from embryonic day 16 to 18, we observe a transient accumulation of migrating neurons. Interestingly, we demonstrate that after in utero transfection of a plasmid encoding for neuronal tPA in tPA-KO mice, there is a partially rescue of neuronal distribution during cortical development whereas the transfection of a tPA modified on its Kringle 2 domain (domain which interact with NMDA receptors) leads to an accumulation of migrating neurons. Moreover, at E16, we notice that NMDA receptors are localized on radial glial cells (RGC) that is a support for migrating neurons. We also notice that NMDA receptors are not located homogeneously along RGC but appears in front of the soma of migrating neurons. Concerning RGC, we notice a disruption in radial glial scaffolding and orientation toward the pial surface at E16 in tPA-KO mice compared to the WT ones. Thus, our findings reveal a contribution of tPA during neuronal migration of mammalian brain development and particularly through its interaction with NMDAR present on radial glial scaffold.