Role of microglial cells during the mouse embryonic spinal cord development

par Chiara Rigato

Thèse de doctorat en Cerveau. Cognition. Comportement

Sous la direction de Pascal Legendre.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .

mots clés

• Microglie
• Moelle épinière
• Apoptose

Titre traduit

Rôle des cellules microgliales pendant le développement de la moelle épinière embryonnaire chez la souris

Résumé

Le but de mon projet de thèse a été d’investiguer le rôle des cellules microgliales in vivo au cours du développement. On s’est particulièrement intéressés au développement de la moelle épinière car ce modèle a été bien caractérisé. Nous avons trouvé que les microglies colonisent la moelle épinière embryonnaire grâce à leur migration et prolifération. A E12. 5 les microglies s’accumulent transitoirement au point d’insertion des ganglions de la racine dorsale et phagocytent les axons apoptotiques des neurones sensoriels. A E13. 5 les microglies interagissent avec les glies radiaires, expriment la galactin-3 et phagocytent les corps apoptotiques de motoneurones (Rigato et al. , 2011). Ces microglies sont capables de proliférer grâce au récepteur P2X7 qui n’est pas couplé à l’hémicanal pannexin-1. Ce récepteur ne contrôle pas l’activation, ce qui indique que pendant le développement embryonnaire de la moelle épinière, la prolifération et l’activation microgliale sont deux processus indépendants (Rigato et al. , 2012). Actuellement nous sommes en train d’analyser le rôle des microglies dans l’apoptose en utilisant des embryons PU. 1-KO, génétiquement dépourvus de microglies. En l’absence de microglies, le nombre de motoneurones et neurones sensoriels qui rentrent en apoptose augmente. Les cellules microgliales semblent donc avoir un rôle protecteur vis à vis de motoneurones, probablement à travers la sécrétion de facteurs de croissance. Ces résultats montrent que les interactions microglies-neurones sont établies très tôt au cours du développement de la moelle épinière et ils ouvrent un nouveau champ de recherche qui permettra de mieux comprendre comment se forment ces interactions.

Résumé

The challenge of my PhD project has been to understand more about embryonic microglial cells in vivo in the developing CNS. I focus my attention to the developing mouse spinal cord as it is a deeply studied and well-characterized model. We found that microglial cells colonize the embryonic spinal cord through migration and proliferation. At E12. 5 microglia transitory accumulate at the insertion point of dorsal root ganglia (DRG) and phagocytose apoptotic axons of sensory neurons. At E13. 5 microglia interact with radial glial cells, express the galactin-3 and phagocytose the apoptotic bodies of dying motoneurons (Rigato et al. , 2001). These ventral microglia at E13. 5 are able to proliferate as they express the purinergic receptor P2X7 that are not coupled to pannexin-1 hemichannel. This receptor strictly controls microglial proliferation but it is not involved in their activation, indicating that during the embryonic development of the spinal cord, microglial proliferation and activation are two independent processes (Rigato et al. , 2012). We are now analysing the putative role of microglia in the developmental cell death process by using PU. 1-KO embryos, genetically devoid of microglial cells. In absence of microglia, the number of motoneurons and sensory neurons that undergo programmed cell death increased. Microglial cells seem to have a protective role towards neurons, probably through the release of some growth factors. These results show that that interactions between microglia and neurons are established very early during spinal cord development and they open a new research field that will permit to better understand how these interactions are formed.