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Des cellules souches pour construire le système nerveux

 Organisation des cellules gliales thoraciques adultes
Communiqué de presse / Publication

Résumé

Des chercheurs utilisent le système locomoteur de la Drosophile pour mieux comprendre la plasticité des cellules du système nerveux.

Description

Le système nerveux est le système le plus complexe du corps humain non seulement en termes d’organisation cellulaire mais aussi sur le plan fonctionnel, il assure des fonctions aussi complexes que le mouvement et la pensée.

Le système nerveux est composé de deux types cellulaires, les neurones et les cellules gliales. Les neurones sont des unités fonctionnelles qui permettent la transmission de l’influx nerveux alors que les cellules gliales sont non seulement nécessaires à la fonction des neurones mais également à leur développement.

Malgré une composition cellulaire simple, la morphologie et la fonction de ces cellules sont extrêmement complexes et variées. Les mécanismes contrôlant, au cours du développement, la mise en place d’un connectome fonctionnel sont quasiment inconnus. En utilisant le système locomoteur de la Drosophile nous avons démontré que :

  • Les même cellules souches produisent des motoneurones et un certain type  de cellules : les astrocytes et les cellules gliales qui entourent les axones.
  • Le développement des cellules gliales et des motoneurones sont coordonnés, afin de construire des unités fonctionnelles.
  • Les motoneurones et les cellules gliales construisent ces unités fonctionnelles par des mécanisme différents alors que ces cellules sont produites par les même cellules souches : les motoneurones utilisent une combinatoire de facteurs de transcriptions exprimée de manière différentielle dans chaque MN alors que le développement des cellules gliales  est plastique.
  • La plasticité des cellules gliales se caractérise par le fait qu’elles peuvent adapter leurs morphologies et leur nombre de division afin de construire un tissu glial stéréotypé morphologiquement avec un nombre précis de cellules gliales.

Ces découvertes suggèrent que le fait de partager un même lignage avec deux logiques de spécification différentes et opposées, programmée pour les motoneurones et plastique pour les cellules gliales permet un développement robuste du système nerveux, son homéostasie et son évolution. Les bases moléculaires de cette plasticité gliales sont inconnues.

Tout dérèglement du contrôle fin de cette plasticité (division vs différenciation) pourrait par ailleurs engendrer des pathologies graves telles que des tumeurs. Chez l’homme 50% des cancers du système nerveux central  sont des glioblastomes de type astrocytaire. Cette prépondérance de cancer de type astrocytaire pourrait être due à leur logique de développement différente de celle des neurones.  Notre équipe cherche actuellement les molécules impliquées dans cette plasticité gliale.

Source :

J. Enriquez, L. Quintana Rio, R. Blazeski, S. Bellemin, P. Godement, C. Mason and R. S. Mann, Differing Strategies Despite Shared Lineages of Motor Neurons and Glia to Achieve Robust Development of an Adult Neuropil in Drosophila, Neuron [0896-6273], 25 janvier 2018

 Organisation des cellules gliales thoraciques adultes
Corde nerveuse ventrale  du drosophile  (analogue fonctionnelle de la moelle épinière)

 

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