ÉQUIPE

Cellules souches et réparation du système nerveux adulte

Responsable d'équipe : P. Durbec

Notre équipe cherche à comprendre les processus de réparation du cerveau adulte et en particulier la régénération de  la myéline.

GRAND PUBLIC
demyelinisation

Démyélinisation du Corps calleux chez la souris adulte.

La myéline est une gaine qui entoure et isole les axones des neurones, leur conférant ainsi protection et améliorant la transmission du signal nerveux.  Lorsque la myéline est anormale ou abimée, à cause d’anomalies génétiques, de traumatismes ou de maladies neurodégénératives comme la sclérose en plaques,  des troubles neurologiques apparaissent aboutissant à un handicap important chez l’Homme.

Le système nerveux est capable, dans une certaine mesure, de réparer et de régénérer la gaine de myéline, mais de façon incomplète et insuffisante. Cette régénération est possible grâce à la présence dans le cerveau de cellules souches et de progéniteurs qui peuvent remplacer les oligodendrocytes qui forment la myéline. Il est donc important de comprendre l’ensemble des mécanismes mis en jeu dans ces processus d’autoréparation afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Nos recherches visent à mieux connaitre la biologie des progéniteurs et des cellules souches qui participent à la remyélinisation. Notre but est de décrypter les mécanismes cellulaires et moléculaires contrôlant la mobilisation de ces cellules qui participent à la réparation chez l’animal.

migration-oligodendrocyte

Migration des progéniteurs d’oligodendrocyte en culture.

Nous recherchons quelles sont les populations de cellules qui participent à la réparation. Comment ces cellules migrent vers la lésion ? Quels sont les facteurs qui contrôlent leur différenciation en oligodendrocytes dans les conditions physiologiques et pathologiques ?  Nous recherchons aussi des facteurs qui favorisent la régénération lorsqu’ils sont administrés à l’animal. Nous utilisons la souris comme organisme modèle et combinons des techniques de biologie cellulaire, moléculaire, neurochirurgie et imagerie pour répondre à ces questions.

PUBLIC EXPÉRIMENTÉ
ologodendrocyte

Oligodendrocyte (vert) et neurones (rouge) en coculture.

L’équipe s’intéresse aux processus de plasticité post-lésionnelle mis en jeu suite à une atteinte de la myéline. Cette plasticité est à l’origine d’une remyélinisation spontanée mais néanmoins aléatoire et incomplète. Ainsi, chez certains patients atteints de sclérose en plaques (SEP) une remyélinisation spontanée des lésions existe, avec une variabilité très importante entre les patients et aussi entre différentes lésions d’un même patient. Les études menées chez le rongeur ont permis d’identifier deux sources distinctes de cellules participant à la remyélinisation: les progéniteurs d’oligodendrocytes (OPCs) présents dans tout le parenchyme cérébral et les progéniteurs neuraux dérivés de la zone sous ventriculaire (SVZ) où résident les cellules souches du cerveau adulte. Notre objectif et de décrypter les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent la mobilisation des cellules endogènes afin de mieux décrire le processus régénératif et d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Lors de précédents travaux, nous avons montré que la prolifération, la migration et la différenciation des OPCs et des progéniteurs neuraux de la SVZ peuvent être contrôlées après démyélinisation afin d’améliorer le processus de remplacement cellulaire et la réparation.

oligodendrocyte-progeniteur

Progeniteur d’oligodendrocyte en culture.

Nous avons identifié des facteurs qui contrôlent la migration des progéniteurs neuraux de la SVZ et des OPCs vers les lésions de démyélinisation. Nous avons montré que certains signaux régulent spécifiquement la motilité des cellules et leur détachement alors que d’autres facteurs exprimés à la lésion sont chimio-attracteurs.

Plus récemment, nous avons comparé l’expression des gènes des cellules de SVZ issues de souris adultes saines à celle de souris avec un modèle expérimental de SEP. Cette étude a permis d’identifier des facteurs dont l’expression est fortement augmentée pendant le processus de mobilisation après démyélinisation et qui contribuent à faciliter la migration des progéniteurs de la SVZ hors de leur niche. Nous portons actuellement une attention particulière à l’implication de facteurs qui favorisent l’angiogenèse et ceux qui régulent le dialogue avec l’environnement et la matrice extracellulaire.


Selected publications

PUBLICATION

Promoting Myelin Repair through In Vivo Neuroblast Reprogramming

El Waly B, Cayre M, Durbec P.
Stem Cell Reports. 2018 May 8;10(5):1492-1504. doi: 10.1016/j.stemcr.2018.02.015. PMID: 29606615

PUBLICATION

Region and dynamic specificities of adult neural stem cells and oligodendrocyte precursors in myelin regeneration in the mouse brain.

Brousse B, Magalon K, Durbec P, Cayre M.
Biol Open. 2015 Jul 3;4(8):980-92. PMID: 26142314

PUBLICATION

Oligodendrogenesis in the normal and pathological central nervous system.

El Waly B, Macchi M, Cayre M, Durbec P.
Front Neurosci. 2014 Jun 12;8:145. PMID: 24971048

PUBLICATION

Tubacin prevents neuronal migration defects and epileptic activity caused by rat Srpx2 silencing in utero.

Salmi M, Bruneau N, Cillario J, Lozovaya N, Massacrier A, Buhler E, Cloarec R, Tsintsadze T, Watrin F, Tsintsadze V, Zimmer C, Villard C, Lafitte D, Cardoso C, Bao L, Lesca G, Rudolf G, Muscatelli F, Pauly V, Khalilov I, Durbec P, Ben-Ari Y, Burnashev N, Represa A, Szepetowski P.
Brain. 2013 Jul 5. PMID: 23831613

PUBLICATION

Netrin 1 contributes to vascular remodeling in the subventricular zone and promotes progenitor emigration after demyelination.

Cayre M, Courtès S, Martineau F, Giordano M, Arnaud K, Zamaron A, Durbec P.
Development. 2013 Jul 3. PMID: 23824572

PUBLICATION

Ciliary Neurotrophic Factor Controls Progenitor Migration during Remyelination in the Adult Rodent Brain.

Vernerey J, Macchi M, Magalon K, Cayre M, Durbec P.
J Neurosci. 2013 Feb 13;33(7):3240-50. PMID: 23407977

PUBLICATION

Sonic Hedgehog Signaling Is a Positive Oligodendrocyte Regulator during Demyelination.

Ferent J, Zimmer C, Durbec P, Ruat M, Traiffort E.
J Neurosci. 2013 Jan 30;33(5):1759-72. PMID: 23365216

PUBLICATION

Olesoxime accelerates myelination and promotes repair in models of demyelination.

Magalon K, Zimmer C, Cayre M, Khaldi J, Bourbon C, Robles I, Tardif G, Viola A, Pruss RM, Bordet T, Durbec P.
Ann Neurol. 2012 Feb;71(2):213-26. PMID: 22367994

PUBLICATION

A lateral belt of cortical LGN and NuMA guides mitotic spindle movements and planar division in neuroepithelial cells.

Peyre E, Jaouen F, Saadaoui M, Haren L, Merdes A, Durbec P, Morin X.
J Cell Biol. 2011 Apr 4;193(1):141-54. PMID: 21444683

PUBLICATION

RAE-1 is expressed in the adult subventricular zone and controls cell proliferation of neurospheres.

Popa N, Cedile O, Pollet-Villard X, Bagnis C, Durbec P, Boucraut J.
Glia. 2011 Jan;59(1):35-44. PMID: 21046555

PUBLICATION

Reelin controls progenitor cell migration in the healthy and pathological adult mouse brain.

Courtès S, Vernerey J, Pujadas L, Magalon K, Cremer H, Soriano E, Durbec P, Cayre M.
PLoS One. 2011;6(5):e20430. PMID: 21647369

PUBLICATION

Intranasal HB-EGF administration favors adult SVZ cell mobilization to demyelinated lesions in mouse corpus callosum.

Cantarella C, Cayre M, Magalon K, Durbec P.
Dev Neurobiol. 2008 Feb 1;68(2):223-36. PMID: 18000828

PUBLICATION

LIFR beta plays a major role in neuronal identity determination and glial differentiation in the mouse facial nucleus.

Alfonsi F, Filippi P, Salaun D, deLapeyrière O, Durbec P.
Dev Biol. 2008 Jan 1;313(1):267-78. PMID: 18031722

PUBLICATION

Characterization of heterogeneous glial cell populations involved in dehydration-induced proliferation in the adult rat neurohypophysis.

Virard I, Gubkina O, Alfonsi F, Durbec P.
Neuroscience. 2008 Jan 2;151(1):82-91. PMID: 18082334

PUBLICATION

In vitro migration assays of neural stem cells.

Durbec P, Franceschini I, Lazarini F, Dubois-Dalcq M.
Methods Mol Biol. 2008;438:213-25. PMID: 18369761

PUBLICATION

Control of planar divisions by the G-protein regulator LGN maintains progenitors in the chick neuroepithelium.

Morin X, Jaouen F, Durbec P.
Nat Neurosci. 2007 Nov;10(11):1440-8. PMID: 17934458

PUBLICATION

Relevance of combinatorial profiles of intermediate filaments and transcription factors for glioma histogenesis.

Colin C, Virard I, Baeza N, Tchoghandjian A, Fernandez C, Bouvier C, Calisti A, Tong S, Durbec P, Figarella-Branger D.
Neuropathol Appl Neurobiol. 2007 Aug;33(4):431-9. PMID: 17442061

PUBLICATION

PSA-NCAM in postnatally generated immature neurons of the olfactory bulb: a crucial role in regulating p75 expression and cell survival.

Gascon E, Vutskits L, Jenny B, Durbec P, Kiss JZ.
Development. 2007 Mar;134(6):1181-90. PMID: 17301083

PUBLICATION

Enriched environment promotes adult neural progenitor cell mobilization in mouse demyelination models.

Magalon K, Cantarella C, Monti G, Cayre M, Durbec P.
Eur J Neurosci. 2007 Feb;25(3):761-71. PMID: 17298600

PUBLICATION

Migrating and myelinating potential of subventricular zone neural progenitor cells in white matter tracts of the adult rodent brain.

Cayre M, Bancila M, Virard I, Borges A, Durbec P.
Mol Cell Neurosci. 2006 Apr;31(4):748-58. PMID: 16481195

PUBLICATION

In vitro identification and functional characterization of glial precursor cells in human gliomas.

Colin C, Baeza N, Tong S, Bouvier C, Quilichini B, Durbec P, Figarella-Branger D.
Neuropathol Appl Neurobiol. 2006 Apr;32(2):189-202. PMID: 16599947

PUBLICATION

Oligodendrocyte precursor cells generate pituicytes in vivo during neurohypophysis development.

Virard I, Coquillat D, Bancila M, Kaing S, Durbec P.
Glia. 2006 Feb;53(3):294-303. PMID: 16265670

PUBLICATION

Migrating and myelinating potential of neural precursors engineered to overexpress PSA-NCAM.

Franceschini I, Vitry S, Padilla F, Casanova P, Tham TN, Fukuda M, Rougon G,Durbec P, Dubois-Dalcq M.
Mol Cell Neurosci. 2004 Oct;27(2):151-62. PMID: 15485771

PUBLICATION

Selection of poly-alpha 2,8-sialic acid mimotopes from a random phage peptide library and analysis of their bioactivity.

Torregrossa P, Buhl L, Bancila M, Durbec P, Schafer C, Schachner M, Rougon G.
J Biol Chem. 2004 Jul 16;279(29):30707-14. PMID: 15131117

PUBLICATION

A role for the polysialic acid-neural cell adhesion molecule in PDGF-induced chemotaxis of oligodendrocyte precursor cells.

Zhang H, Vutskits L, Calaora V, Durbec P, Kiss JZ.
J Cell Sci. 2004 Jan 1;117(Pt 1):93-103. PMID: 14627627

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Myriam Cayre

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Myriam Cayre, directeur de recherche au CNRS, est plus particulièrement investie sur la caractérisation des modèles murins de sclérose en plaques utilisés dans l’équipe (modèle de démyélinisation focale du corps calleux à la lysolécithine, modèle d’intoxication à la cuprizone et modèle d’encéphalomyélite auto-immune expérimentale). L’effort est porté sur l’identification des processus cellulaires et moléculaires contrôlant la mobilisation des progéniteurs endogènes dans le processus de réparation.

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Marie Falque

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Julie Le Priellec

Ingénieur / Technicien

Karine Magalon
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Karine Magalon

Ingénieur / Technicien

Karine Magalon, Ingénieur de Recherche au CNRS, a rejoint l’équipe en 2005. Elle est experte en Biochimie, Biologie Cellulaire et Imagerie cellulaire. Elle développe pour l’équipe les modèles de culture organotypique et de culture primaire. Elle est plus particulièrement investie sur la caractérisation des facteurs qui favorisent la maturation des oligodendrocytes et la myélinisation.

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En bref

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Organisme modèle
Processus biologique étudié
  • Cellules souches et réparation du système nerveux adulte
Techniques biologiques
  • Chirurgie du petit animal
  • Modèles de démyélinisation
  • Microscopie confocale et électronique – Videomicroscopie
  • Analyse génomique fonctionnelle
  • Culture primaire et organotypique
  • Tests de comportement
Applications médicales
  • Sclérose en plaques et plasticité cérébrale