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Développement, évolution et fonction des systèmes commissuraux

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Chef d'équipe : Alain Chedotal

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Introduction

Notre équipe étudie comment les molécules de guidage axonal régulent les interactions cellulaires au cours du développement du système visuel et dans des maladies oculaires. Nous étudions aussi la fonction et l’évolution des projections commissurales.

Présentation

Le système nerveux est constitué de réseaux complexes de cellules excitables (les neurones) connectés au niveau des synapses. Les connexions neuronales se mettent en place pendant le développement embryonnaire. Les neurones émettent un prolongement, l’axone, qui croît dans le cerveau en direction des cellules cibles. La migration des neurones et la formation d’une gaine de myéline autour de l’axone sont d’autres phases essentielles du développement neuronal. Depuis plusieurs décennies, de nombreux chercheurs ont essayé de découvrir les mécanismes cellulaires et moléculaires qui contrôlent le guidage des axones au cours du développement. Ces travaux ont montré que ces processus ont été très conservés au cours de l’évolution des espèces. On a aussi découvert que les connexions neuronales sont plastiques et qu’elles sont modifiées au cours des processus physiologiques normaux (notamment l’apprentissage) mais aussi dans des situations pathologiques.

Depuis sa création, notre équipe étudie le développement des connexions neuronales dans le système nerveux central. Ce domaine de recherche est en pleine expansion car il a été montré que les mécanismes et les molécules qui régulent la croissance des axones et la migration des neurones, modulent aussi les interactions cellulaires en dehors du cerveau, dans de nombreux organes en développement et dans les tumeurs cancéreuses. Nos travaux visent principalement à comprendre la fonction et le mode d’action des molécules de guidage axonal au cours du développement du système nerveux, et en particulier du système visuel.Nous nous intéressons plus particulièrement à des molécules appelées Slit et Sémaphorines, ainsi qu’à leurs récepteurs respectifs, Robo et Plexines.

Nous travaillons sur  un nombre limité de modèles (rétine, neurones précérébelleux, neurones commissuraux). Nous essayons ainsi de comprendre comment s’organisent les couches cellulaires dans la rétine, comment migrent et se différencient les cellules de crêtes neurales (qui forment le globe oculaire) et comment les axones commissuraux peuvent connecter les deux moitiés du cerveau. Pour répondre à ces questions nous utilisons divers modèles animaux (oiseaux, poissons, rongeurs, etc.) et notamment des lignées de souris transgéniques. Nous étudions les conséquences de l’inactivation des gènes Slit et Robo sur la neurogenèse, la formation de néo-vaisseaux et la tumorigenèse.  Nous étudions également la régulation des interactions cellulaires au cours de la myélinisation et la rémyélinisation à l’aide de nouvelles méthodes génétiques et d’imagerie. Enfin nous essayons de développer des outils thérapeutiques permettant de régénérer la cornée et le nerf optique.

Domaines de recherche

  • Développement des connexions rétiniennes et régénération du nerf optique.
  • Développement, fonction et évolution des commissures cérébrales.
  • Rôle des sémaphorines et des plexines dans la migration des cellules granulaires du cervelet.
  • Mécanismes contrôlant la différentiation et spécification des crêtes neurales.
  • Rôles des molécules de guidage axonal dans l’angiogenèse les maladies vaso-prolifératives.
  • Innervation de la cornée et transplantation de cornée.
  • Interactions cellulaires au cours de la myélinisation et de la remyélinisation.


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