Élucidation des bases cellulaires et moléculaires de la formation du blastème lors de la régénération épimorphique chez les vertébrés

Deciphering cellular and molecular basis of blastema formation during regeneration in vertebrates

• Auteur / Autrice : Béryl Laplace-Builhe
• Direction : Farida Djouad
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 03/10/2018
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut en médecine régénératrice et de biothérapie (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Christian Jorgensen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Farida Djouad, Christian Jorgensen, Sophie Creuzet, Bénédicte Chazaud, Cécile Dromard, Alexandre Pattyn
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sophie Creuzet, Bénédicte Chazaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vertébrés

Cellules souches

Régénération (biologie)

Blastèmes

Mots clés libres

Blastème

Régénération

Cellules souches

Blastema

Limb regeneration

Stem cells

Résumé

Contrairement aux mammifères adultes, l’amputation d’un membre de vertébrés capables de régénérer, est suivie de la formation d’une structure hautement proliférative et hétérogène : le blastème. Les conditions de formation de ce blastème sont encore mal connues. La sécrétion de facteurs par les cellules dérivées de la crête neurale CCN, seraient à l’origine de la prolifération du blastème. De plus, les macrophages sont recrutés sur le site d’amputation et participeraient à la régénération mais leurs mécanismes d’actions et interactions avec les CCN n’ont jamais été étudiés dans ce contexte. Mon projet de thèse avait pour but d’élucider ces mécanismes en s’appuyant sur deux modèles de régénération : la régénération de la nageoire chez la larve de zebrafish et le membre supérieur de l’embryon de souris au stade E10.5. Ces travaux ont permis :• Chez la larve de zebrafish : d’identifier deux sous-types de macrophages recrutés de manière séquentielle au cours de la régénération, de montrer que l’activation de la voie TNFa/TNFR1 par les macrophages était nécessaire à la prolifération du blastème, d’identifier une population de CCN foxd3+ dans la nageoire dont la présence est indispensable au recrutement et à la polarisation des macrophages ainsi qu’à la prolifération des cellules du blastème.• Chez l’embryon de souris : d’identifier un stade régénératif (E10.5) et non régénératif (E12.5), de montrer l’accumulation de CCN au niveau du site d’amputation au stade E10.5 et de démontrer le rôle de ces cellules dans le processus de régénération.

Unlike in adult mammals, in regenerative species, appendage amputation is followed by the formation of a highly proliferative and heterogeneous structure called the blastema. The required conditions for its formation are still not completely understood. Paracrine factors produced by neural crest derived cells (NCC) have been proposed to be responsible for blastemal cell proliferation. Moreover, macrophages are recruited to the wound site and could participate to the regeneration process. However, their exact functions and interactions with NCC during regeneration have never been investigated. My thesis project consisted in deciphering those mechanisms using two different models: zebrafish larva caudal fin regeneration and forelimb bud regeneration of the E10.5 mouse embryo. This work allowed us:• In zebrafish larva: to identify two subpopulations of macrophages, to highlight their roles during regeneration, to demonstrate the role of the TNFa/TNFR1 axis in the blastemal cell proliferation and to identify a new foxd3+ NCC population in the caudal fin, which is required for macrophage recruitment, polarization and for blastemal cell proliferation. •In mouse embryo: to identify a regenerative (E10.5) and non-regenerative (E12.5) stage of development, to demonstrate the accumulation of NCC at the wound site in E10.5 embryos and demonstrate the crucial role of NCC during epimorphic regeneration in mammals.