Développement du réseau astroglial dans le cortex cérébral murin

Development of the astroglial network in the mouse cerebral cortex

• Auteur / Autrice : Solène Clavreul
• Direction : Jean Livet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 16/11/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de la vision (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Fiona Francis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Bonvento, Karine Loulier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascale Durbec, Alexandre Pattyn

Mots clés

Mots clés contrôlés

Souris de laboratoire

Expérimentation animale

Cortex cérébral

Astrocytes

Développement neurologique

Mots clés libres

Astrocyte

Développement

Cortex cérébral

Lignage

Multicolore

Olig2

Souris

Astrocyte

Development

Cerebral cortex

Lineage

Multicolor

Olig2

Mouse

Résumé

Les astrocytes représentent une des populations cellulaires les plus nombreuses du cerveau. Ces cellules gliales extrêmement ramifiées y jouent un rôle essentiel, notamment dans le cortex cérébral, où elles forment un réseau tridimensionnel continu tout en présentant une hétérogénéité importante au niveau morphologique, moléculaire et fonctionnel. Afin de déterminer comment le réseau astrocytaire est établi au cours du développement cortical murin, des analyses clonales ont été effectuées grâce à une stratégie de marquage multicolore permettant d’étudier simultanément la descendance de nombreux progéniteurs. Les résultats de ces travaux montrent que les clones d’astrocytes corticaux s’imbriquent avec leurs voisins et présentent une variabilité importante au niveau de leur composition en termes de nombre et sous-types cellulaires, leur organisation et leur dispersion spatiale. Le réseau astrocytaire se développe au cours d’une première phase dynamique de prolifération et de dispersion pendant la première semaine postnatale, suivie par une phase de maturation à l’échelle de la cellule avec augmentation du volume des astrocytes et de la complexité de leur arborisation. Ces travaux montrent par ailleurs la contribution non négligeable de progéniteurs postnataux au réseau astrocytaire, qui s’ajoute à celle des cellules souches neurales corticales embryonnaires. La grande variabilité du réseau astrocytaire à l’échelle clonale suggère que son développement repose sur des unités clonales plastiques composées de cellules dont l’organisation spatiale et les caractéristiques finales dépendent probablement de leurs interactions avec leur environnement neuronal via des acteurs moléculaires qui restent à caractériser.

Astrocytes are one of the most numerous cell types in the brain. They consist in ramified glial cells that play essential roles in neural tissue where they form an uninterrupted tridimensional network, while displaying important local heterogeneity in terms of morphology and molecular marker expression. To determine how this network is established during development, multiclonal lineage tracing was performed to analyzed large numbers of astrocyte clones issued from nearby mouse cortical progenitors. Results show that cortical astrocyte clones intermix with their neighbors, display extensive variability in terms of spatial organization, numbers and subtypes of generated cells, and increase in size towards the upper part of the cortex. Furthermore, this organization develops through two stages that comprise a dynamic phase of proliferation accompanied by spatial dispersion, and a maturation phase where morphological complexity and volume increase at the single cell level. Moreover a significant contribution of subependymal postnatal progenitors to the generation of astrocytes, independent of their subtype and location, was uncovered in addition to prenatal delaminating apical progenitors. Thus cortical astrocyte network development appears unstereotyped at the clonal level. This suggests that the construction of this network relies on plastic clonal units issued from non-specified astrocyte progenitors that differentially expand and mature, and whose descendants probably acquire their final characteristics through interactions with their neuronal environment through molecular mechanisms that still need to be defined.