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Développement du système nerveux > Neurogenèse adulte - Cours 12 > Flashcards

Neurogenèse adulte - Cours 12 Flashcards

1
Q

Quelles sont les caractéristique propres d’une cellule souche?

A
  1. Indifférenciée
  2. Capable d’auto-renouvellement
  3. Possède une potentialité
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Q

Quelles sont les étapes de maturation d’une cellule souche?

A

Totipotente
Pluripotente
Multipotente (dans une niche)
Progéniteur (dans la sous-région cérébrale). : Potentiel de différenciation limité
Unipotente (dans les régions cérébrales spécifiques) : Aucun ou infime potentiel de division ou de différenciation

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3
Q

Donnez des exemples de niches de cellules couches adultes

A

L’épiderme
L’intestin
Le cerveau

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4
Q

Que sont les niches?

A

Les niches sont des ensembles de tissus et de matrices extracellulaires qui peuvent indéfiniment héberger des cellules souches et controller leur auto-renouvellement et leur production cellulaire in vivo

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Q

De quoi sont composés les niches?

A
  • La matrice extracellulaire
  • Liquides systémiques (sang, liquide céphalorachidien)
  • Différents types de cellules (différenciées ou non)
  • Molécules sécrétées
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6
Q

Quelle est la fonction des niches?

A

Protéger les cellules souches des signaux excessifs de prolifération, différenciation, et quiescence:

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7
Q

Que se passe-t-il s’il y a une sur-prolifération?

A

Cancer
Épuisement des cellules souches à long terme

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8
Q

Que se passe-t-il s’il y a une sur-différenciation?

A

Perte des cellules souches indifférenciées à long terme

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9
Q

Que se passe-t-il s’il y a une sur-quiescence?

A

Manque de renouvellement
Défauts dans la fonction des tissus

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10
Q

De quoi provient le système nerveux?

A

Du neuroectoderme

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11
Q

À partir de quoi se fait la production des cellules différenciées ?

A

La production des cellules différenciées (neurones, oligodendrocytes, astrocytes) se fait à partir des glies radiaires qui elles-mêmes proviennent des cellules du neuroépithelium

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12
Q

Quel est le destin des cellules gliales radiales embryonnaires?

A

Les glies radiaires embryonnaires se transforment en cellules souches neurales adultes qui sont une sous-population d’astrocytes

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13
Q

Qu’est-ce qui est conservé chez les animaux à croissance indéterminé ?

A

Les poissons, les reptiles et les amphibiens continuent à grandir tout au long de leur vie (« croissance indéterminée »).
La neurogenèse continue tout au long de leur vie.
Les glies radiaires (=les cellules souches neurales de l’embryon) sont conservées chez les poissons, les reptiles et les amphibiens au stade adulte
La neurogénèse adulte est modulée par des stimuli externes… ou par des lésions

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14
Q

Quelle voie est importante dans la prolifération et neurogenèse chez les poissons adultes?

A

La signalisation Delta-Notch
Delta: le ligand
Notch: le récepteur
La voie de signalisation Notch est importante dans le maintien de l’homéostasie des NSCs

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15
Q

Qu’est-ce qui inhibe l’expression de delta et des gènes neurogènes? (BHLH)

A

Les gènes Hes

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16
Q

Comment est la neurogenèse chez les oiseaux?

A

Saisonnière
Les oiseaux n’ont pas une croissance indéterminée, mais ils présentent des variations saisonnières dans la prolifération et la neurogenèse dans le cerveau adulte.
La naissance de nouveaux neurones est corrélée avec les périodes d’apprentissage.

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17
Q

Comment est la neurogenèse chez les mammifères?

A

Restreinte
Les murins (souris, rats,…) ne présentent pas de modulation de la neurogenèse selon les saisons.
Cependant, on retrouve 2 zones neurogéniques (production et/ou intégration des nouveaux neurones) principales :
1. la zone sous-ventriculaire/trajet migratoire rostral/bulbes olfactifs
2. l’hippocampe

Chez les mammifères, il y a un manque de capacité de régénération du système nerveux central chez l’adulte

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18
Q

Quels composés est incorporé dans les neurones pour voir s’ils prolifèrent?

A

Le 3H-thymidine
Le BrdU

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19
Q

Une colonie de cellules peut pousser à partir d’une seule cellule souche en présence d’un facteur de croissance spécifique
Quel est-il?
Comment s’appelle ces colonies clonales?

A

Epidermal Growth Factor (EGF).
Ces colonies clonales s’appellent des neurosphères.

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20
Q

Comment la division d’une cellule souche neurale adulte permet de générer un grand nombre de nouveaux neurones?

A

Par amplification via la division des progéniteurs (3-4x) et des neuroblastes (1-2x) qui se divisent rapidement et plusieurs fois

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21
Q

Quelles sont les 2 niches neurogéniques du cerveau adulte mammifère?

A

La zone sous-ventriculaire (SVZ)
Le gyrus denté de l’hippocampe

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22
Q

Quelle est la composition cellulaire de la zone sous-ventriculaire (SVZ)?

A

Les cellules épendymaires
Les cellules couches
Les progéniteurs
Les neuroblastes

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23
Q

Quelle est la différence entre les cellules couches neurales quiescentes et activées?

A

Différence dans la signature transcriptionnelle des NSCs selon leur stade
Exemple : Les quiescentes ont beaucoup de Notch et les activées peu

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24
Q

Où migrent les neuroblastes à partir de la zone sous-ventriculaire? Comment appelle-t-on cette migration?

A

Migration dans le bulbe olfactif
La coulée migratoire rostrale (CMR/RMS)

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25
Q

Quelles sont les étapes de la coulée migratoire rostrale?

A
  1. La zone sous-ventriculaire (SVZ) :
    Division des cellules souches et des progéniteurs
    Différenciation en neuroblastes
  2. Le trajet migratoire rostral (RMS) :
    Migration des neuroblastes
  3. Bulbe olfactif (OB) :
    Maturation et intégration des neuroblastes
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26
Q

Expliquez le trajet migratoire rostral (RMS)

A
  • Le trajet migratoire rostral (RMS) permet la migration de neuroblastes de la SVZ aux bulbes olfactifs.
  • Les neuroblastes migrent dans une gaine tubulaire formée par des cellules gliales le long des vaisseaux
    sanguins.

La migration des cellules est facilitée par la présence d’une matrice extracellulaire produite par les cellules gliales, par de nombreuses interactions cellule-cellule (via l’expression de molécules d’adhérence cellulaire dont N-CAM dans les neuroblastes), ainsi que par la sécrétion de signaux de migration (chimiotactisme).

27
Q

Une fois dans les bulbes olfactifs, les neuroblastes ont 2 devenir possible. Lesquels?

A

1- S’intrégrer, devenir matures (interneurones GABAergiques) et fonctionnels
2- Mourir.

28
Q

Quel es tel rôle de la SVZ chez les murins?

A

Apprentissage et mémoire olfactive

29
Q

Décrivez le circuit trisynaptique de l’hippocampe

A

1- Influx nerveux provenant du cortex entorhinal par les fibres perforantes
2- Synapse 1 : Cellules granulaires glutamatergiques du gyrus denté
3- Projection de fibres moussues
4- Synapse 2 : Cellules pyramidales de la couche CA3 de la corne d’Amon
5- Projection de collatérales de Schaffer
6- Synapse 3 : Cellules pyramidales CA1 de la couche d’Amon
7- Projection vers le cortex (couche V)

30
Q

Dans quoi se déroule la neurogenèse hippocampique?

A

Dans le gyrus dentelé

31
Q

Comment section fait la neurogenèse dans le gyrus dentelé?

A

La neurogenèse est un procédé à plusieurs étapes durant lequel les cellules souches neurales dans la zone sous-granulaire (SGZ) vont générer des cellules progénitrices qui prolifèrent et des neuroblastes qui vont devenir des neurones granulaires matures.

32
Q

Quelles sont les conséquences du retirement d’une large partie des hippocampes et de leur tissus environnants de façon bilatérale?

A

Amnésie antérograde et rétrograde allant jusqu’à 11 ans
Mémoire à court terme fonctionnelle mais ne peut pas retenir des informations plus de quelques secondes à moins de répéter sans interruption

33
Q

Quel test utilisons-nous pour mesurer la mémoire?

A

Le Morris Water Maze (MWM)

34
Q

Comment peut-on bloquer la neurogenèse adulte dans l’hippocampe expérimentalement chez les souris?

A

Chez les souris Nestin-tk, le traitement avec un analogue nucléotidique (GCV) induit la mort des cellules qui expriment le tk (ici les progéniteurs neuraux) et qui sont en cours de division

35
Q

Dans quels fonctions la neurogénèse de l’hippocampe joue-t-elle un rôle?

A

Mémoire et navigation spatiale
Comportements sociaux
Régulation endocrinienne et du stress

36
Q

Qu’est-ce qui inhibe la neurogénèse adulte dans l’hippocampe?

A

Le stress

37
Q

Par quoi est régulé la neurogenèse dans l’hippocampe?

A

Par le microbiote via la communication cerveau-intestin (BDNF, cytokines, modulation microgliale)

38
Q

Autre que le SGZ et SVZ, quels sont les possibles autres niches neurogéniques adultes?

A

Hypothalamus
Cortex
Striatum/substance noire
Amygdale

Pas certain si ce sont de nouvelles niches ou nouvelles voies de migration

39
Q

Quelles sont les différences et ressemblances entre le cerveau humain et le cerveau murin?

A
  • La taille de l’hippocampe (rose) reste assez importante dans les 2 espèces
  • Le ratio bulbes olfactifs (violet)/cerveau est complètement différent entre les humains et les souris
40
Q

Quelles sont les limitations des études chez l’humain?

A
  • Question d’éthique
  • Manipulations non-invasives limitées
  • Aspects cellulaires et moléculaires manquants
41
Q

Quelle a été la première preuve d’existence de neurogénèse chez le cerveau adulte humain?

A
  • Personnes vieillissantes et maladies (cancer)
  • Ont reçu une dose de BrdU pour diagnostic
    Des cellules BrdU+ sont détectées dans le gyrus dentelé humain!
42
Q

Nommez le terme
Analyse biochimiques indiquant l’expression d’un gène

A

RT-PCR

43
Q

Nommez le terme
Gène exprimé dans les nouveaux neurones immatures

A

Doublecortine (DCX)

44
Q

L’expériences RT-PCR a montré qu’il y avait du DCX dans quelles zones chez l’humain?

A

Hippocampe
Striatum

45
Q

Quelle est l’hypothèse de la quantification au C14 dans le cerveau adulte?

A

Si les neurones sont générés uniquement autour de la naissance, le niveau moyen de 14C de leur ADN neuronal devrait tomber directement sur la courbe de la concentration atmosphérique au moment de la naissance.

46
Q

Qu’avons-nous découvert grâce à la quantification au C14 dans le cerveau adulte humain?

A
  • Neurogènèse détectée dans l’hippocampe!
    -Pas de neurogenèse dans le bulbe olfactif, ni dans le cortex
  • Neurogènèse détectée dans le striatum
    -Le RMS n’existe pas chez l’humain et la neurogenèse dans la SVZ génèrerait de nouveaux neurones dans le striatum
47
Q

Que fait la SVZ du cerveau humain adulte?

A
  • Présence d’une neurogenèse dans la zone sous-ventriculaire
  • Migration dans le striatum
  • Production de nouveaux neurones à un taux similaire à l’hippocampe
  • 25% des interneurones du striatum sont remplacés au cours de la vie
  • Moins de 1% des neurones des bulbes olfactifs sont remplacés sur une vie de 100 ans
48
Q

Que nous dit la quantification au 14C dans L’hippocampe du cerveau humain adulte?

A

-30% des neurones de l’hippocampe seraient renouvelés régulièrement
-100% des neurones dans le gyrus dentelé ont été remplacés au cours de la vie (3,5% / an); et 1/3 sont régulièrement remplacés

49
Q

Quels sont les arguments contre les observations reliées au carbone 14?

A

1- Les marquage BrdU ne marque pas nécessairement les nouvelles cellules, mais possiblement l’ADN en réparation
2- Les dosages « positifs » au 14C peuvent être dus à des cellules en cours de dégénérescence qui répliquent/réparent leur ADN et incorporent donc du 14C pour cela
3- Il a aussi des critiques sur les marqueurs utilisés et leur interprétations. En effet plusieurs marqueurs ne sont pas spécifiques des neurones, mais peuvent marquer la microglie ou les oligodendrocytes:
* DCX+ marque des cellules immatures: cela ne veut pas dire qu’elles viennent tout juste d’être produites…
* SOX2 qui est un marqueur de NSC peut aussi être exprimé par des astrocytes matures
* PCNA s’exprime durant la réplication mais aussi après réparation de l’ADN

50
Q

Quelles sont les observations qui vont dans le sens qu’il n’existerait pas de neurogenèse adulte chez l’humain?

A

1- une neurogenèse continue génèrerait de nouveaux neurones dans l’hippocampe par exemple. Donc cette structure devrait grossir avec l’âge, or ce n’est pas le cas (et on observe pas de mort cellulaire qui expliquerait que la taille reste inchangée)
2- même si certains marqueurs de NSC ou de neurones immatures ont peut-être été observé, on ne retrouve pas de trace de cellules en cours de mitose (marquage ph3, ki67…) c’est donc bizarre et ca va dans le sens qu’on interprète mal les marqueurs précédents
3- s’il existe une neurogènèse adulte, il devrait y avoir des cas de tumeur neuronales. Or ca n’a jamais été référencé (seulement des gliomes = duplication anarchique de cellules gliales)

51
Q

Comment pourrait-on venir à bout de savoir s’il y a une neurogenèse adulte chez l’homme?

A

Besoin de nouvelles techniques pour:
* Regarder le profil transcriptomique général des populations de cellules (scRNAseq) plutôt que des marqueurs uniques
* Analyser de manière non invasive un cerveau adulte sain (imagerie).

52
Q

Quelles sont les pathologies dont le système des cellules souches neurales est dérégulé ?

A

Cancer
Épilepsie
Maladie d’Alzheimer
Dépression et anxiété

53
Q

Classez les maladie de celle dont la neurogenèse hippocampique est favorable à défavorable

A

Dépression
Alzheimer
Épilepsie

54
Q

Qu’est-ce que l’épilepsie ?

A

L’épilepsie est une maladie où l’on observe une répétition de décharges anormales de populations de neurones

55
Q

Comment peut-on induire des crises d’épilepsie?

A

Des crises d’épilepsie peuvent être provoquées chez des animaux WT via l’injection de drogues pro-convulsantes telles que le PTZ (Pentylenetetrazole) ou la Pilocarpine.
La majorité de ces drogues ont une affinité pour le site de liaison de la picrotoxine qui est un bloqueur du récepteur GABA-A.

56
Q

Comment pourrait être expliqué l’épilepsie avec la neurogenèse?

A

La prolifération (marquage au BrdU) des gyrus dentelé de rats épileptiques est plus importantes que chez les contrôles. Cela pourrait être à l’origine de nouveaux circuits neuronaux mal connectés qui vont augmenter les crises.
La structure du gyrus dentelé est modifiée de façon importante chez des patients épileptiques
Il y a trop de neurones granulaires excitateurs

57
Q

Nommez le terme
Antibiotiques qui active l’apoptose des cellules neurales progénitrices de l’hippocampe

A

Doxycycline (Dox)

58
Q

Que fait une déplétion pharmacologique de la neurogenèse hippocampique adulte chez la souris?

A

Conduit à des comportements anxieux

59
Q

Que fait une déplétion en sérotonine?

A

Réduit la neurogenèse hippocampique adulte

60
Q

Nommez 2 méthodes pharmacologiques pour dépléter la sérotonine

A

5,7-DHT et PCPA

61
Q

Comment pourrait être expliqué l’anxiété et la dépression avec la neurogenèse? Les observations pour?

A

Chez l’humain, la taille de l’hippocampe est réduite chez des sujets dépressifs. Aussi accompagné de défauts dans la structure du réseau hippocampique : défaut de neurogenèse?
Hypothèse neurogénique
Effet positif des anti-dépresseurs sur la neurogenèse hippocampique adulte
Un traitement chronique à la fluoxetine augmente la neurogenèse hippocampique adulte chez le rat
L’ablation de la niche neurogénique hippocampique (SGZ) abolit l’effet positif de la fluoxetine (FLX) sur les comportements dépressifs
Confirme, en partie, l’hypothèse neurogénique de la dépression

62
Q

Qu’est-ce que la maladie d’Alzheimer?

A

La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative caractérisée par la perte de la mémoire, des troubles cognitifs et une démence.

63
Q

Par quoi pourrait être causé la maladie d’Alzheimer?

A

1- Plaque amyloïde
2- Enchevêtrement neurofibrillaires
3- Angiopathie amyloïde cérébrale
4- Gliose
5- Accumulation lipidique

64
Q

Comment pourrait être expliqué la maladie d’Alzheimer avec la neurogenèse? Les observations pour?

A

Diminution de la neurogenèse dans la SVZ chez les patients Alzheimer
EN corrélation avec les stades de Braak

Développement du système nerveux (12 decks)

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