Projet: Sémaphorines
BELHOCINE MOHAMEDProjet :
Une question importante à laquelle les embryologistes sont confrontés est de parvenir à suivre le développement de telle ou telle structure au cours du développement. Il est en effet crucial de connaître l'origine des précurseurs d'un tissu pour pouvoir les suivre au cours du temps et comprendre les interactions/inductions auxquelles ils sont soumis au cours de l'embryogenèse. Par exemple, un axone qui grandit pour rejoindre sa cible rencontre au cours de son parcours des signaux différents qui potentiellement peuvent influencer sa migration, sa différenciation,… comment l’organisme parvient-il à générer une telle diversité de trajectoires avec un nombre relativement limité de signaux ?
Dans le cas de système nerveux, la carte de connectivité neuronale se développe en utilisant un nombre limité de signaux de guidage et en recyclant d’autres molécules impliquées dans d’autres aspects du développement dans d’autres systèmes (système vasculaire, système immunitaire) : Netrines, SLIT, Ephrines et Sémaphorines.
Les sémaphorines sont une grande famille de molécules (20 à ce jour chez les vertébrés, présentes également chez les invertébrés) certaines secrétées, d’autres liées à la membrane par groupement glycosyphosphatidylinositol (GPI), les dernières enfin transmembranaires. La particularité de ces molécules est qu’elles possèdent toutes dans la partie extracellulaire un domaine « sema » que l’on retrouve également dans d’autres molécules transmembranaires, les plexines, dont on a pu récemment démontrer qu’elles servent de récepteurs aux sémaphorines.
Les sémaphorines sont des signaux de position spécifiques utilisés par les neurones en croissance pour naviguer le long de leur trajectoire et reconnaître leurs cellules cible. Les signaux de guidage axonal ont des fonctions duales, attirant certains axones et en repoussant d’autres.
Les signaux de guidage axonal sont des molécules multifonctionnelles, La polarité de la réponse axonale à une molécule de guidage n’est pas fixe et dépend premièrement des facteurs intrinsèques comme le type de récepteurs de surface (état interne de l’axone comme âge), deuxièmement de facteurs extrinsèques comme le contexte extracellulaire.
Comprendre les mécanismes sous-jacents à la croissance et au guidage axonal au cours du développement permet de comprendre pourquoi la repousse axonale est limitée dans le système nerveux adulte et d’envisager des stratégies de réparation des projections neuronales endommagées à la suite d’une lésion ou d’une maladie neurodégénérative.
En utilisant la technique d’hybridation in situ sur des moelles épinières d’embryons et chez l’adulte de souris, on peut étudier l’expression les différentes combinaisons de Sémsphorines et de leurs récepteurs dans les différentes régions le long de l’axe de croissance axonale avant et après la mise en place. Pour ce là il est indispensable de mettre au point des systèmes de marquage de cellules et des molécules. Si on parvient à suivre le développement au cours du temps, on peut établir des cartes de connectivité neuronale de plus ou moins détaillées et comprendre pourquoi la repousse axonale est limitée dans le système nerveux adulte.
Commentaires