Plasticité cellulaire dans l’hypothalamus adulte

Abstract

Les neurones et cellules gliales du système nerveux central sont principalement produits pendant la période développementale. Cependant, des cellules souches neurales (CSN), capables de générer de nouvelles cellules neurales, persistent dans des régions cérébrales spécialisées à l’âge adulte. Les deux niches de CSN les mieux décrites sont localisées au niveau des ventricules latéraux et de l’hippocampe. Ces dernières années, une troisième niche neurogénique a été identifiée dans l’hypothalamus, où la production de nouvelles cellules participe au contrôle du métabolisme énergétique et de la fonction de reproduction [1]. Cependant, l’organisation de la niche hypothalamique et son contrôle moléculaire restent encore très mal connus.

La découverte de la niche hypothalamique ayant été faite dans des modèles animaux expérimentaux, principalement le rongeur, nous avons tout d’abord recherché si des CSN étaient présentes dans l’hypothalamus adulte chez l’homme. L’analyse de l’expression d’une série de marqueurs de CSN nous a permis de fournir la première caractérisation de la niche hypothalamique chez l’homme, révélant l’existence de quatre populations cellulaires au profil antigénique de CSN. Une étude comparative entre l’homme, le rongeur et le microcèbe a mis en évidence des différences importantes entre espèces, certaines populations de CSN n’étant observées que chez l’homme [2].

Chez le rongeur, des travaux suggèrent que les CSN hypothalamiques sont les tanycytes, des cellules épendymogliales qui bordent la paroi ventrale du 3^e ventricule [3]. Afin de mieux comprendre le contrôle moléculaire des propriétés de CSN des tanycytes, nous nous sommes intéressés à la voie Hippo, une voie de signalisation connue pour contrôler la croissance des organes et les propriétés des CSN au cours du développement. Une étude neuroanatomique, couplée à l’analyse de données de single-cell RNAseq, a révélé que cette signalisation était fortement exprimée dans l’hypothalamus adulte, en particulier dans les tanycytes. En manipulant cette voie de signalisation dans les tanycytes de souris adultes, nous avons montré qu’elle contrôlait la prolifération des tanycytes et qu’elle régulait le métabolisme énergétique des animaux.

Ces travaux contribuent à mieux comprendre comment la niche hypothalamique est organisée et régulée, et comment cette forme de plasticité cérébrale peut participer à la physiopathologie de grandes fonctions hypothalamiques.