Study of proliferation and migration of the peripheral nervous system glial cells in Drosophila melanogaster

par Benoît Aigouy

Thèse de doctorat en Sciences du vivant

Sous la direction de Angela Giangrande.

Soutenue en 2006

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .

  • Titre traduit

    Etude de la prolifération et de la migration des cellules gliales dans le système nerveux périphérique de Drosophila melanogaster


  • Résumé

    Bien que le système nerveux ne se compose que de deux types de cellules (les neurones et les cellules gliales), il est à présent le tissu le plus complexe des eucaryotes supérieurs. Construire un système nerveux implique de nombreuses interactions cellulaires. Ici, nous avons étudié le rôle des interactions neurones-glie et glie-glie sur la migration et la prolifération gliale chez la drosophile. Nous avons observé que les neurones ne sont pas nécessaires à la motilité gliale mais donnent la direction de migration. Nous avons également démontré que les contacts glie-glie limitent l’étendue de la migration gliale mais n'influencent pas la prolifération de la glie. D’autre part, construire un système nerveux implique de nombreux évènements de migration cellulaire. C'est le cas dans le système nerveux périphérique où les axones naviguent sur des distances très importantes et où les cellules gliales qui sont associées à ces axones (et qui sont organisées en chaînes) migrent extensivement pour assurer l’isolation des nerfs sur toute leur longueur. Ici, nous avons analysé par time-lapse la migration des chaînes gliales chez la drosophile et nous avons démontré que les cellules à l'avant de ces chaînes (les pionnières) présentent une forte activité filopodiale et sont requises pour le mouvement en chaîne. Nous fournissons également la preuve que les pionnières sont des cellules particulières qui présentent une longue extension cellulaire distale qui s’étend, dans la chaîne gliale, entre les cellules «suiveuses». Finalement, nous avons mis en évidence que les récepteurs tyrosine kinase sont impliqués dans la migration en chaîne, tout comme la voie PI(3,4,5)P3, quoique cette dernière ne joue qu’un rôle mineur. Nous proposons enfin que le phosphoinositide, PI(4,5)P2, que nous avons trouvé spécifiquement accumulé dans les régions d’intense polymérisation d'actine, joue un rôle de lipide «instructeur» conduisant à la polymérisation localisée d’actine dans les cellules gliales.


  • Résumé

    Even though the nervous system is composed of only two cell types (the neurons and the glial cells), it is actually the most complex tissue in higher eukaryotes. First, building a nervous system involves numerous cell-cell interactions events. Here, we have studied, with a single-cell resolution, the role of neuron-glia and glia-glia interactions in glia migration and proliferation in the fly. We show that neurons are not required for glia migration in the PNS but that they are necessary for directed glial movement. We also provide evidence that glia-glia interactions limit the extent of glia migration but do not influence the proliferation of glial precursors. Then, building a nervous system involves cell migration events. This is especially true in the case of the PNS, where peripheral axons navigate over long distances to reach their final destinations. The peripheral glial cells lining these nerves organize themselves as chains and migrate extensively to ensure the proper coverage of the long peripheral nerves. Here, we have analyzed by time-lapse the migration of the fly wing glial chains and we demonstrate that cells at the front of the chains (the pioneers) present a high filopodial activity and are required for chain movement. We also provide evidence that pioneers are very peculiar cells presenting a distal long cellular extension extending in between follower cells in the chain. Finally, we report that receptor tyrosine kinases are involved in chain migration and that they are likely to signal to actin remodeling via the small Rho GTPase Rac1. We also provide evidence that the PI(3,4,5)P3 pathway is involved in glia migration to a minor extent but we think it is unlikely that PI(3,4,5)P3 is the instructive phospholipid driving localized actin polymerization in glial cells. We rather propose that another phosphoinositide, PI(4,5)P2, that we found specifically accumulating in regions of intense actin polymerization plays this role.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (166 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 142-166

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2006;5094
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