Caractérisation génétique et phénotypique de mutants de Danio rerio dépourvus d'une population spécifique de macrophages primitifs : la micrologie du Système Nerveux Central

par Doris Lou Demy

Thèse de doctorat en Biologie Moléculaire et Cellulaire du Développement

Sous la direction de Philippe Herbomel.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Chez l’ensemble des vertébrés, les macrophages sont les premières cellules du système immunitaire à être différenciées au cours du développement embryonnaire. Ces cellules myéloïdes phagocytaires, générées au niveau du sac vitellin, se dispersent dans les tissus, pour y accomplir leurs fonctions de protection face aux infections, et d’élimination des corps apoptotiques. Ceux de ces macrophages primitifs qui colonisent le Système Nerveux Central (SNC) s’y différencient en microglie, par l’acquisition d’une morphologie très ramifiée et une diminution du comportement migratoire. L’objectif de ma thèse était de découvrir des gènes impliqués dans ces différentes étapes de l’établissement des populations de macrophages tissulaires : migration, invasion, survie, maintien et/ou renouvellement. Pour cela, j’ai étudié 5 mutants isolés par le laboratoire comme dépourvus de microglie à 4 jours. La caractérisation du phénotype m’a permis d’établir que 3 des mutants présentent une absence de colonisation du SNC par les macrophages primitifs ; deux d’entre eux appartiennent au même groupe de complémentation (grenadineNT080 et grenadineNC081) et ne présentent pas d’épistasie avec le 3e (vermillon). Les macrophages primitifs d’un des mutants (brique), dont la microglie, sont incapables de digérer le contenu de leurs phagosomes. Enfin, deux mutants présentent un défaut de survie des macrophages primitifs dans les tissus. Dans le cas de cerise, la survie de ces cellules n’est affectée que dans le SNC, tandis que chez moonshine, ils meurent simultanément dans l’ensemble des tissus de l’embryon. Les gènes sont identifiés pour les mutants cerise (slc7a7) et moonshine (Trim33), et sont connus pour jouer un rôle, respectivement dans le fonctionnement des macrophages chez les mammifères, et l’hématopoïèse chez tous les vertébrés. Les autres gènes devraient être identifiés sous peu et permettre d’attribuer des acteurs moléculaires supplémentaires à ces différentes étapes de colonisation, fonction et maintien des populations de macrophages tissulaires, et d’avancer dans leur compréhension. Ces mutants seront d’excellents outils pour appréhender le rôle de la microglie et le développement du SNC en son absence (cerise, grenadine et vermillon) ainsi que l’évolution des infections en l’absence de macrophages (moonshine) ou lorsque leurs capacités de digestion sont altérées (brique). Ces gènes, comme c’est le cas pour slc7a7 affecté chez cerise, peuvent être impliqués dans des pathologies humaines, faisant de ces mutants des modèles d’étude de ces maladies

  • Titre traduit

    Genetic and phenotypic characterisation of zebrafish mutants lacking a specific tissue-resident macrophage population : the micrologia of the Central Nervous System


  • Résumé

    In all vertebrate embryos, the primitive macrophages are the first immune cells to differentiate in the yolk sac. These professional phagocytes quickly spread in all the embryonic tissues, including the Central Nervous System (CNS), where they differentiate into ramified microglia. In order to identify new genes involved in this establishment of tissue-specific macrophages populations, I studied 5 mutants identified by the lab as lacking microglia at 4 days post-fertilization (dpf). Phenotypic characterization permitted to establish that, in 3 of the mutants, macrophages are unable to invade the CNS. The 3 mutants are grenadineNT080 and grenadineNC081 (that belong to the same complementation group) and vermillon. In the mutant brique, all primitive macrophages show a defect in digesting their phagosomes. Finally, macrophage survival is affected in both mutants cerise and moonshine. In the cerise mutant, macrophages die specifically inside the SNC, whereas in moonshine, their survival is affected in all embryonic tissues. The mutated genes have been identified for cerise (slc7a7) and moonshine (Trim33). Very interestingly, these two genes are already known to play a role in macrophage biology and hematopoiesis respectively. The other genes should be identified soon, leading to a better understanding of the establishment and maintaining of tissue-specific macrophage populations. These mutants will be valuable tools to assess the role of microglia, and the development of the brain in absence of this population (cerise, vermillon and grenadine), as well as the course of infections when professional phagocytes are absent (moonshine) or not fully functional (brique). Their further analysis may lead to establish parallels with some human pathology, as it did for cerise, and thus make some of these mutants precious living models for these diseases

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Informations

  • Détails : 1 vol. (291 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 275-291. 299 réf. bibliogr. index

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 6 2012 327
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2012 327
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