Etude du développement des cellules épendymaires multiciliées

par Ayush Srivastava

Projet de thèse en Neurosciences

Sous la direction de Nathalie Spassky.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de Cerveau, cognition, comportement , en partenariat avec Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure (laboratoire) et de Ecole normale supérieure (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2017 .


  • Résumé

    Le but de l'étude est d'élucider les voies de signalisation moléculaire impliquées dans le développement de cellules épendymatiques chez le cerveau mammalien. Les cellules épendymatiques sont une population de cellules spécialisées et multi-articulées qui forment les parois ventriculaires du cerveau, leurs cils se projetant dans le liquide cérébro-spinal. Leur fonction est la chimioconception et la propulsion de CSF à l'intérieur des cavités ventriculaires. Les défauts dans les cellules ependymatiques conduisent à des maladies telles que l'hydrocéphalie. Près de 1 sur 1000 nouveaux-nés souffrent de cette condition. Cette pathologie crée la nécessité d'étudier les mécanismes sous-jacents impliqués dans le développement des ventricules cérébraux. Le rôle de certaines voies de signalisation qui sont actives dans le développement des cellules souches neurales est encore inconnu. L'étude de ces voies peut révéler des informations cruciales qui peuvent être utiles dans le développement de thérapies pour la guérison des ciliopathies et d'autres problèmes liés au développement anormal des cellules neurales. Les expériences impliquées dans mon étude comprennent des traitements pharmacologiques et, par conséquent, examinent le rôle des voies individuelles telles que la voie mTOR, dans la division des cellules souches neurales. Je procéderais à l'immunocoloration in vitro et in vivo pour détecter les changements morphologiques et biochimiques qui pourraient se produire en bloquant des voies de signalisation spécifiques. Je tracerai également le modèle de changements dans la morphologie des cellules en développement en utilisant des modèles animaux génétiquement modifiés ayant des ablations génétiques spécifiques, telles que des souris mutantes YAP. Les expériences seront menées par imagerie des cellules du cerveau et les étudier à des niveaux cellulaires en utilisant des cultures in vitro et des préparations de diapositives histologiques. Plusieurs techniques de biologie moléculaire seront utilisées pour aider à étudier et examiner les voies impliquées dans le développement. Des études antérieures sur les cellules épendymatiques ont révélé des voies importantes responsables de son développement. Des études préliminaires ont montré que le blocage de la voie mTOR intercepte grandement avec la différenciation des cellules épendymatiques. La voie d'Hippo conservée de manière évolutive a également été démontrée pour interférer avec le développement normal. Le mécanisme exact par lequel cela a lieu doit être étudié.

  • Titre traduit

    Study the development of multi-ciliated Ependymal Cells


  • Résumé

    The aim of the study is to elucidate the molecular signalling pathways involved in ependymal cell development in mammalian brain. Ependymal cells are a population of specialized, multiciliated cells, which line the ventricular walls of the brain, with their cilia projecting in the cerebro-spinal fluid. Their function is chemoreception and propulsion of CSF inside the ventricular cavities. Defects in ependymal cells lead to diseases such as hydrocephalus. Nearly 1 out of every 1000 new-borns suffer from this condition. This pathology creates the necessity to study the underlying mechanisms involved in development of brain ventricles. The role of some signalling pathways which are active in neural stem cell development is still unknown. Studying these pathways may reveal some crucial information which can be helpful in developing therapeutics for curing ciliopathies and other problems arising from abnormal neural cell development. The experiments involved in my study would include pharmacological treatments and thereby examine the role of individual pathways such as mTOR pathway, in neural stem cell division. I would conduct in-vitro and in-vivo immunostaining to detect morphological and biochemical changes which may occur by blocking specific signalling pathways. I would also trace the pattern of changes in the morphology of developing cells by using genetically modified animal models having specific genetic ablations, such as YAP mutant mice. The experiments will be conducted by imaging brain cells and studying them at cellular levels using in-vitro cultures and histological slide preparations. Several molecular biology techniques will be used to assist the study and screen the pathways involved in development. Earlier studies on ependymal cells have revealed some important pathways responsible for its development. Preliminary studies have shown that blocking mTOR pathway greatly intercepts with the ependymal cell differentiation. The evolutionarily conserved Hippo pathway has also been shown to interfere with the normal development. The exact mechanism by which this takes place needs to be studied.