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Actualités scientifiques

Cellules souches neurales : un destin finement contrôlé

La différenciation de la cellule souche neurale en cellule gliale est tributaire de CBP et des taux des protéines Gcm et Repo, ces dernières agissant conjointement dans une première phase ascendante. Une fois que Repo atteint une valeur seuil, cette protéine agit alors en inhibant Gcm, provoquant la chute drastique du niveau de la protéine dans la cellule et la finalisation de la différenciation cellulaire en glie.

Interlocked loops trigger lineage specification and stable fates in the Drosophila nervous system.

Flici H(1), Cattenoz PB(2), Komonyi O(3), Laneve P(2), Erkosar B(2), Karatas OF(2), Reichert H(4), Berzsenyi S(2), Giangrande A(3).

Nat Commun 28 juillet 2014


28 juillet 2014

Comment la formation des cellules du cerveau est-elle contrôlée ? L’équipe d’Angela Giangrande vient de mettre en lumière les mécanismes moléculaires du devenir des cellules souches neurales, à l’origine de toutes les cellules constituant notre cerveau. Leurs résultats sont publiés le 28 Juillet dans la revue Nature communications.

 

Le cerveau et son développement
Au cours du développement d’un organisme, des cellules très plastiques, appelées cellules souches, se différencient en de multiples cellules spécialisées, permettant ainsi la formation harmonieuse, structurée dans le temps et dans l’espace, des différents organes. L’équipe d’Angela Giangrande est spécialisée dans l’étude du cerveau et utilise pour cela la drosophile comme organisme modèle. Outre les cellules nerveuses, le cerveau est en effet constitué de cellules gliales (ou glie) qui en forment l’environnement. Les neurones et la glie proviennent toutes des mêmes cellules souches neurales ou SCN. Le nombre et la proportion de chaque type cellulaire sont parfaitement paramétrés et garants du bon fonctionnement du cerveau.

 

Comprendre les mécanismes de la différenciation des cellules souches neurales
Les chercheurs se sont penchés sur les mécanismes qui permettent aux SCN de se différencier soit en neurones, soit en cellules gliales.  Dans cette nouvelle étude, ils ont mis en évidence un système de régulation perfectionné dépendant de trois protéines : l’acetylase CBP (Creb binding protein), Gcm (Glial cell missing), le facteur maître de la gliogénèse, et sa cible Repo (Reversed polarity). Les taux de ces deux dernières protéines agissent de manière combinée pour initier la différenciation en cellule gliale. Repo influence d’abord positivement l’expression de Gcm et s’autoalimente ensuite dans une phase ascendante avant d’atteindre un seuil critique. Au-delà de cette limite, Repo inhibe Gcm via CBP, déclenchant la phase ultime qui permet à la cellule de finaliser son destin de glie. Lorsque ce « ménage à trois » est dérégulé, le nombre total et la proportion des cellules gliales sont affectés, induisant la mort de l’embryon.

 

Le destin des cellules cancéreuses
Les chercheurs ont également mis en lumière un état ambigu (mi-neurone, mi-glie) dans lequel les cellules restent bloquées quand le système de régulation est altéré. Cet état métastable est semblable à celui observé durant le processus métastatique. Le parallèle entre ces deux situations semble indiquer qu’un dysfonctionnement des boucles de régulation pourrait être à l’origine d’un blocage de la cellule dans un état intermédiaire indéfini, et provoquer le développement tumoral.

 

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