Dévoiler les mécanismes innés de la régénération de la moelle épinière chez le poisson zèbre

Uncloaking innate mechanisms of zebrafish spinal cord regeneration

• Auteur / Autrice : Sreeparvathy Vayankara edachola
• Direction : Valentina Cigliola
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Interactions Moléculaires et Cellulaires
• Date : Inscription en doctorat le 03/04/2023
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INSTITUT DE BIOLOGIE VALROSE
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Innate Mechanisms of Spinal Cord Regeneration

Mots clés

Mots clés libres

Moelle épinière

Régénération

Poisson zèbre

Neurogenèse

Croissance axonale

Cellules gliales

Spinal cord

Regeneration

Zebrafish

Neurogenesis

Axon growth

Glial bridging

Résumé

Les lésions de la moelle épinière (LME) sont extrêmement débilitantes car elles entraînent une perte de sensation et une paralysie permanente. Chez les mammifères adultes, les LME déclenchent la mort neuronale et stimulent la génération et l'accumulation locale d'astrocytes réactifs qui contribuent à la formation d'une cicatrice gliale. En empêchant la régénération des axones, cette cicatrisation accentue les dommages. Contrairement aux mammifères, après une LME, le poisson zèbre possède une capacité de régénération spectaculaire et lors d'une blessure, de nouveaux neurones sont générés. De plus, la réaction astrocytaire ou astrogliose conduit à la formation d'un pont glial qui relie les deux extrémités sectionnées de la moelle épinière et sert d'échafaudage pour la régénération des axones. La régénération des axones a également été décrite chez la souris, mais uniquement au stade néonatal. Ce projet a pour but de découvrir de nouveaux facteurs nécessaires à la régénération de la moelle épinière chez le poisson zèbre, et en particulier ceux qui favorisent la neuro-régénération. Nous nous concentrerons sur des candidats sélectionnés à partir d' études transcriptomiques que nous avons précédemment effectuées, et nous déterminerons si ces facteurs sont nécessaires à la régénération grâce à des études de gain et de perte de fonction, en utilisant de nouvelles lignées transgéniques et mutantes de poissons zèbres. Enfin, grâce à une approche inter-espèces, nous caractériserons l'expression et le rôle de ces facteurs dans la régénération néonatale chez la souris , ouvrant la voie à de futures études visant à stimuler le potentiel neurogène chez l'adulte. Dans son ensemble, ce travail décortiquera les mécanismes qui contrôlent la régénération innée de la moelle épinière, et il fournira des pistes pour stimuler la réparation chez le mammifère adulte.

Spinal cord injury (SCI) is an extremely debilitating condition, leading to loss of sensation and permanent paralysis. In adult mammals, SCI triggers large-scale neuronal death and local generation and accumulation of reactive astrocytes that contribute to the formation of a glial scar. Scarring accentuates damage and obstructs axon regeneration. By contrast with mammals, zebrafish possess a spectacular regenerative capacity after SCI. Upon injury, new neurons are generated, and astrogliosis leads to the formation of a glial bridge that connects the two severed spinal cord ends and serves as a scaffold for regenerating axons. Axon regeneration has also been described in mice, yet only at neonatal stages. This project will unravel new factors required for spinal cord regeneration in zebrafish, with focus on those promoting neuro-regeneration. We will focus on candidates selected from transcriptomic screens that we previously performed and will characterize their requirement for regeneration by gain and loss of function studies, employing novel transgenic and mutant zebrafish lines. Using cross-species approaches, we will characterize expression and requirement of these factors for regeneration in neonatal mice, paving the way for future studies awakening neurogenic potential in adults. Overall, this work will shed light on mechanisms that control innate spinal cord regeneration, and will guide approaches to manipulate spinal cord regeneration in adult mammals.