Rôle de la voie de signalisation Notch dans la différenciation des cellules souches neurales
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The central nervous system comprises three major cell types: neurons, oligodendrocytes and astrocytes. All these cell-types derive from a common multipotential precursor cell, capable of self-renewing, and which is referred to as a neural stem cell. To elucidate the role of Notch signaling on the generation of neurons and glia, we made use of the in vitro neurosphère system which is clonally derived from neural stem cells through the selective action of EGF. Neurospheres prepared from Dll1lacZ mutant embryos display an increase of neurons at the expense of both oligodendrocytes and astrocytes. This mutant phenotype could be rescued when Dll1lacZ spheres were grown and/or differentiated in the presence of WT neurospheres conditioned medium. Time-dependant activation of Notch by soluble forms of ligands indicates that Notch acts in two steps. Initially, it acts on the cell fate choice by negatively regulating the neuronal fate and promoting the glial cell fate. In a second step, Notch promotes differentiation of astrocytes and inhibits differentiation of both neurons and oligodendrocytes
Abstract FR:
Le système nerveux central est constitué de 3 types cellulaires majeurs : neurones, oligodendrocytes et astrocytes. Ces cellules dérivent toutes d'un précurseur commun capable d'auto-renouvellement, de prolifération quasi infinie in vitro et multipotentiel : la cellule souche neurale. Dans ce mémoire, nous avons étudié le rôle de la voie de signalisation Notch dans le déterminisme neurones versus cellules gliales, au cours du processus développemental qui conduit de la cellule souche neurale aux neurones, aux oligodendrocytes et aux astrocytes. Pour cela, nous avons utilisé le système in vitro des neurosphères, qui représente la descendance clonale des cellules souches neurales. La première partie de notre travail a consisté de mettre au point les cultures de neurosphères et à montrer que les neurosphères produisaient neurones, oligodendrocytes et astrocytes dans des proportions reproductibles. L'obtention de neurosphères à partir d'embryons Dll1LacZ, mutants pour le gène Delta like 1 (Dll1) a montré que Dll1 n'était pas nécessaire à la production et au maintien des cellules souches neurales. Les neurosphères mutantes Dll1Lac présentent une augmentation du nombre de neurones par rapport aux neurosphères de type sauvage. Cette augmentation a lieu aux dépens des cellules gliales, oligodendrocytes et astrocytes. Le phénotype des neurosphères mutantes peut être sauvé quand les neurosphères Dll1LacZ sont incubées en présence de milieu conditionné par des neurosphères sauvages pendant la phase de prolifération et/ou la phase de différenciation. Les expériences d'activation transitoire de la voie Notch par addition d'une forme soluble de ligand ont montré que la fonction Notch intervenait à deux stades de la neurogenèse : Dans une première étape, la voie Notch empêche les précurseurs de s'engager dans la voie de développement neuronal et les oriente irréversiblement vers la voie gliale. Dans une seconde étape, la voie Notch inhibe la différenciation neuronale et oligodendrocytaire, tandis qu'elle active la différenciation des astrocytes