Les précurseurs d’oligodendrocytes guident les interneurones inhibiteurs dans le cortex cérébral via un mécanisme inédit
Une équipe de l’Université de Liège vient de découvrir une nouvelle fonction pour les précurseurs d’oligodendrocytes. Ces cellules, qui sont responsables de la myélinisation des neurones du système nerveux adulte, sont également impliquées dans le guidage des interneurones qui s’installent dans le cortex cérébral pendant le développement embryonnaire. Leurs résultats sont publiés dans la prestigieuse revue scientifique Science.
La formation du cortex cérébral requiert la migration et la mise en place de certains types cellulaires qui sont nés dans des régions cérébrales distantes. C’est le cas des interneurones et de certains précurseurs d’oligodendrocytes qui naissent dans la partie ventrale du cerveau en développement. Une fois installés dans le cortex, les interneurones contrôlent le niveau d’activité du cortex et les oligodendrocytes produisent la myéline qui recouvre les axones des neurones afin de faciliter la propagation de l’influx nerveux. Ainsi, la migration de ces cellules depuis leur lieu de naissance est importante pour leur insertion fonctionnelle au sein du cortex cérébral. Cependant, la migration cellulaire pourrait également contribuer à la transmission d’informations morphogénétiques aux cellules avoisinantes le long du chemin de migration. Cette hypothèse a été testée par des chercheurs du laboratoire de régulation moléculaire de la neurogenèse au sein du GIGA (Université de Liège), dirigé par le Pr Laurent Nguyen (Directeur de Recherches au FRS-FNRS). Ils viennent de découvrir l’existence d’un dialogue moléculaire entre les interneurones et les précurseurs d’oligodendrocytes durant leur migration qui est responsable de la répulsion unidirectionnelle des interneurones via le système moléculaire semaphorine/plexine. Ce nouveau mode de répulsion cellulaire participe au guidage des interneurones dans le cortex en leur évitant l’agrégation autour des vaisseaux sanguins. Les résultats des chercheurs suggèrent également qu’un dysfonctionnement du dialogue moléculaire entre les précurseurs d’oligodendrocytes et les interneurones pourrait contribuer à l’émergence de maladies neurodéveloppementales telles que l’autisme et l’épilepsie. Ces travaux démontrent l’existence d’une nouvelle fonction non canonique des précurseurs d’oligodendrocytes (indépendante de la myélinisation des axones) qui s’avère importante pour la construction du cortex cérébral.
De nouvelles perspectives s’ouvrent suite à ces résultats. «Cette découverte ne représente probablement que la face émergée de l’iceberg puisqu’il existe de nombreuses populations cellulaires qui migrent simultanément dans le cortex en développement. Elle ouvre donc la voie pour une meilleure compréhension des dialogues moléculaires qui sont établis entre ces cellules en mouvement et leur environnement et qui façonnent le cortex cérébral.», explique Laurent Nguyen. L’analyse de ces interactions cellulaires est en cours et fait l’objet d’un nouveau projet de recherche financé par Welbio.
Figure 1
Séquence cinématographie montrant la répulsion unidirectionnel (UCoRe) d’un interneurone cortical (rouge) par un précurseur d’oligodendrocyte (vert).
Figure 2
Les interneurones corticaux (cIN, rouges) et certains précurseurs d’oligodendrocytes (vOPC, verts) naissent dans des régions ventrales du cerveau en développement (MGE, medial ganglionic eminence ; POA, preoptic area) et migrent vers le cortex cérébral. Les vOPCs induisent la répulsion unidirectionnelle (UCoRe qui dépend de l’interaction entre les sémaphorines 6a/6b, exprimées par les vOPCs et la plexine A3, exprimée par le cINs) des cINs, un processus qui participe à la guidance des cINs dans le cortex en empêchant leur agrégation autour des vaisseaux sanguins (qui libère la chémokine Cxcl12 qui attirent les vOPCs et les cINs).
Référence
Oligodendrocyte precursors guide interneuron migration by unidirectional contact repulsion
Fanny Lepiemme, Julie Stoufflet, Miriam Javier-Torrent, Gabriel Mazzucchelli, Carla G. Silva, Laurent Nguyen.
Science 376, eabn6204 (2022). DOI: 10.1126/science.abn6204
