Troubles de la motricité dans les pathologies neuro-développementales

Projet

Le bon fonctionnement du cerveau nécessite une grande précision dans le câblage des neurones, processus contrôlé par les molécules de guidage qui peuvent être des molécules d'adhésion ou des ligands sécrétés et leur famille de récepteurs transmembranaires. Notre groupe étudie la mise en place des structures impliquées dans la motricité. Nous nous intéressons plus particulièrement à la migration des neurones précérébelleux et des motoneurones, bulbaires et spinaux. Ces structures sont impliquées dans la motricité fine et globale, les mouvements de la face, la respiration et également dans la déglutition. En parallèle, nous analysons le développement des masses musculaires et du pool de cellules satellites. Les troubles du neuro-développement (TND) se manifestent précocement et très fréquemment par des troubles de la motricité fine ou globale, tandis que les défauts cognitifs et comportementaux sont détectables à des stades plus tardifs. Ces troubles de la motricité et de la coordination sont mal caractérisés anatomiquement pendant l'embryogenèse et à la naissance. Une meilleure connaissance des gènes et des régions cérébrales impliqués et de leurs particularités motrices associées pourrait permettre une détection plus précoce des TND et conduire à leur diagnostic et à leur prise en charge thérapeutique dès la naissance.

Le système nerveux mature doit être capable d’établir des connexions fonctionnelles entre neurones, ou entre neurones et muscles. Les neurones doivent migrer et de ce fait, réorganiser leur cytosquelette, sur de longues distances, durant l’embryogénèse, de leur lieu de naissance à la position qu’ils occuperont dans le SNC mature. En parallèle, ils émettent des prolongements-guides, futurs axones, qui devront connecter les cibles appropriées, neuronales dans le SNC ou musculaires, donc en périphérie dans le cas de la jonction neuro-musculaire. Une fois leur cible atteinte, les axones sont myélinisés, et ce dès l’embryogénèse pour l’Homme, en postnatal chez la souris notamment. Nous nous intéressons depuis de nombreuses années aux facteurs de guidage, qui peuvent être des molécules d’adhésion ou des facteurs diffusibles et sont très conservés dans l’évolution. Plus spécifiquement, nous nous intéressons aux voies de signalisation en aval des récepteurs de ces facteurs et qui permettent la transduction des signaux de l’environnement cellulaire au cytosquelette des cellules neuronales et musculaires, avec un intérêt particulier pour les Rho GTPases qui sont impliquées à différentes étapes du développement neuro-musculaire. Des données obtenues récemment dans des modèles mutants de souris ont mis en évidence des anomalies de positionnement des neurones lorsque ces voies sont affectées. Il existe aussi des anomalies dans la substance blanche du SNC et chez l’Homme également, en cas de prématurité et de troubles du neuro-développement, dues à des altérations génétiques dans la signalisation des molécules de guidage. Les altérations génétiques des petites Rho GTPases ou leurs régulateurs ont été décrites dans différentes pathologies neuro-développementales, dont l‘autisme, la paralysie cérébrale, le retard intellectuel, mais aussi la paraplégie spastique héréditaire ascendante familiale infantile (IAHSP), et la sclérose latérale primaire juvénile (JPLS). Des lésions neuronales et musculaires chez les jeunes enfants sont également associées à des infections virales ou bactériennes pendant la grossesse et la période néonatale, ce qui pose la question du rôle de l’inflammation dans la génèse de ces lésions.
Nous nous intéressons plus particulièrement aux facteurs de guidage Nétrine-1 et Slits, ainsi qu’à leurs récepteurs, DCC et Robos et au facteur d’échange Trio, qui a été décrit comme acteur de leur signalisation, tant dans la migration neuronale que la croissance axonale. Trio intervient aussi dans la maturation du muscle.

Méthodologies :
Les modèles que nous étudions sont : les neurones précérébelleux et les motoneurones faciaux du bulbe rachidien, et spinaux.
Nous travaillons essentiellement sur des modèles souris, en utilisant des souris transgéniques, modèles KO conditionnels ou KO totaux.  Nous procédons à des analyses in vivo : analyse neuro-anatomique de différentes souches de souris mutantes pour des gènes d'intérêt, par hybridation in situ et immunofluorescence, sur cryocoupes, coupes vibratome, ou tissus in toto, traçage de voies axonales par transport de carbocyanines rétrograde ou antérograde, identification des sites d’expression des petites Rho GTPases et de leur activité. Des projets de transcriptomique sur biopsies de tissus des modèles murins vont permettre l’identification de nouveaux acteurs dans les voies de différenciation musculaire et neuronales. Nous combinons ces approches in vivo aux techniques de culture de neurones in vitro, en particulier en réalisant ex vivo des cultures organotypiques de bulbes rachidiens ou de tranches de SNC, des cultures d’explants de SNC en matrice de collagène en présence de différents facteurs diffusibles et des cultures de neurones dissociés. Certains aspects de nos projets impliquent des approches pharmacologiques, notamment l’application de toxines bactériennes (collaboration E. Lemichez, I. Pasteur, Paris) ou de composés chimiques permettant l'analyse des voies de signalisation des petites Rho GTPases.

Financements

Contact

Evelyne Bloch-Gallego

Contacter par mail