Les cellules embryonnaires souches sauvages et mutantes : un nouveau modèle de la migration et de la différenciation de crêtes neurales

par Patrick Pla

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Lionel Larue.

Soutenue en 2003

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    Lors du développement embryonnaire des Vertébrés, les cellules de crête neurale (NCC) troncales qui migrent sur la voie dorso-ventrale donnent naissance aux neurones et aux cellules gliales du système nerveux périphérique. Les NCC qui migrent sur la voie dorso-latérale sont les mélanoblastes et donnent naissance aux mélanocytes. Pour mieux connaitre les mécanismes moléculaires déterminant l'orientation vers la voie de migration dorso-latérale, nous avons développé un modèle cellulaire qui utilise les cellules embryonnaires souches (ES) de souris, des cellules totipotentes issues de la masse cellulaire interne des blastocystes. Ces cellules sont capables de migrer sur les 2 voies de migration des NCC, une fois greffées dans l'embryon de poulet au niveau de " l'aiguillage " entre ces deux voies. Grâce à ce modèle, nous avons montré que l'intégrine β1, une molécule liant la matrice extracellulaire au cytosquelette, et le récepteur aviaire b2 aux endothélines (Ednrb2) ont un rôle déterminant dans la migration dorso-latérale. Un récepteur murin proche de Ednrb2, Ednrb, n'a pas le même effet. Ednrb2 est capable de stimuler l'activité de FAK et de paxilline, des tyrosine-kinases impliquées dans la migration et la signalisation des intégrines. De plus, il est possible de favoriser in vitro la détermination des cellules ES vers le lignage mélanocytaire. Des cellules ES exprimant un gène rapporteur sous le contrôle d'un promoteur mélanoblaste-spécifique, Dct, ont été établies et le déroulement du processus de détermination/différenciation in vitro des cellules ES en mélanocytes a été suivi. Les cellules ES exprimant Ednrb2 ou Ednrb s'orientent plus facilement vers le lignage mélanocytaire. L'addition du ligand endothéline stimule également la prolifération des mélanoblastes dérivés des cellules ES. Les travaux de cette thèse ont ainsi permis la mise au point, le perfectionnement et l'application d'un nouveau modèle d'étude du développement des NCC.


  • Résumé

    Truncal neural crest cells (NCC) that migrate along the dorsoventral pathway give rise to neurons and glial cells of the peripheral nervous system. NCC that migrate along the dorsolateral pathway are called melanoblasts and give rise to melanocytes. To better determine the molecular mechanisms that determine the orientation towards the dorsolateral pathway, we developped a cellular model using mouse embryonic stem cells (ES cells). These cells are able to migrate on both NCC pathways, when they are grafted in the chicken embryo. Using this model, we found that integrin beta1, a protein linking the extracellular matrix with the cytoskeleton, and Ednrb2 have a crucial role in the dorsolateral migration. Ednrb2 is able to stimulate the activity of FAK and paxillin, two tyrosine kinases involved in migration. Moreover, we differentiated ES cells into melanocytes in vitro. ES expressing a reporter gene under the control of a melanoblast-specific promoter (Dct : :lacZ) were established and the cellular events such as determination, proliferation and differentiation were observed during their differentiation in vitro. ES cells expressing Ednrb2 are more easily recruited to the melanoçyte lineage. The addition of the ligand endothelin stimulated also the proliferation of ES-cell derived melanoblasts. Altogether, this work show the development and the application of novel model of NCC development.

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Informations

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  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.80-89.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2003)124
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