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Le cerveau des mammifères repose sur la coopération de différents types cellulaires pour assurer ses fonctions cognitives. Le cortex cérébral est composé de neurones pyramidaux excitateurs établissant des connexions à longue distance et des interneurones à fonction inhibitrice régulant localement ces projections. Initialement décrite comme simple « colle nerveuse », la glie est très étudiée depuis ces dernières années et de nombreuses études ont mis en évidence les rôles importants joués par les cellules gliales dans le fonctionnement cérébral. Constituant la composante gliale la plus abondante du système nerveux central, les astrocytes sont essentiels au support métabolique des neurones, aux fonctions synaptiques et à la modulation du couplage neuro-vasculaire. Les oligodendrocytes produisent les gaines de myéline protectrices garantissant à la fois une conduction saltatoire rapide de l’influx nerveux et la survie du neurone sous-jacent. Bien que nos connaissances aient beaucoup progressé sur les rôles respectifs joués par chaque population cellulaire dans le développement, la maturation et le fonctionnement du cortex cérébral, les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de la production séquentielle et des interactions fonctionnelles entre les différents types cellulaires restent encore largement méconnus.

 

Fig2

 

Bien que nos connaissances aient beaucoup progressé ces dernières années sur le rôle respectif joué par chaque population cellulaire dans le développement, la maturation et le fonctionnement du cortex, les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de la production séquentielle des différents types cellulaires et des interactions fonctionnelles entre ces différents types cellulaires restent encore largement inconnus.

Pour construire un cerveau opérationnel, les cellules neuronales et gliales doivent être générées à partir de zones germinatives dédiées et à des stades développementaux précis, selon des proportions définies. Le moindre déséquilibre affectant cette minutieuse régulation spatiotemporelle peut causer de graves maladies neurodéveloppementales. Comprendre comment toute la diversité neuronale et gliale dérive d’une population de cellules souches neurales en apparence homogène et comment est régulé l’équilibre entre les différents types cellulaires au cours du développement sont des questions essentielles qui n’ont pas été abordées in vivo jusqu’ici.

 

 

 

 Notre objectif est de répondre aux questions suivantes :

  • Comment la coopération entre les cellules neuronales et gliales se construit-elle au cours de la corticogenèse ?
  • Quels sont les régulateurs clés de cette communication bi-directionnelle ?
  • Comment les progéniteurs corticaux contribuent-ils à la génération de la diversité neuronale et gliale ?
  • Comment cette diversité est-elle affectée dans les maladies neuropsychiatriques ?

Pour répondre à ces questions, notre équipe utilise des outils d’ingénierie génétique (dont les stratégies MAGIC Markers, Loulier et al, 2014), des modèles animaux et des techniques d’histologie et d’imagerie multicolore (microscopie confocale et biphotonique).

Fig3b

 

Publications majeures

Guesmi K., et al., Light: Science & Applications, 2018.
Saadaoui M., et al., EMBO Reports 18(9):1509-1520, 2017.
Loulier K., et al, Neuron, 81(3):505-20, 2014.
Tabansky I., et al., Curr Biol, 23(1):21-31, 2013.
Mahou P., et al., Nat Methods, 9(8):815-8, 2012.
Loulier K., et al.,  PLoS Biology, 8:e1000176, 2009.
Angot E., et al., Stem Cells, 9: 2311-20, 2008.
Loulier K., et al., J. Neurochem, 98:530-42, 2006.
Rossel M., et al., Development, 132:1175-85, 2005.
Hack I., et al., Nat. Neurosci, 5: 939-45, 2002.

 

Collaborations

  • Emmanuel Beaurepaire, LOB, Ecole Polytechnique, Palaiseau
  • Martine Cohen-Salmon, Collège de France, Paris
  • Harold Cremer, IBDML, Marseille
  • Marie-Pierre Junier, Ghislaine Morvan-Dubois, Hervé Chneiweiss, IBPS, Paris
  • Jean Livet, Institut de la Vision, Paris
  • Xavier Nicol, Institut de la Vision, Paris


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