Le groupe de recherche "Developmental Neurobiology" d'André Goffinet et de Fadel Tissir a identifié deux gènes qui jouent un rôle essentiel dans la circulation du liquide céphalorachidien et le maintien de l’homéostasie cérébrale. Leur article "Lack of cadherins Celsr2 and Celsr3 impairs ependymal ciliogenesis, leading to fatal hydrocephalus" a été publié in "Nature Neuroscience".
Le liquide céphalorachidien qui remplit les ventricules cérébraux est renouvelé plusieurs fois par jour et les obstacles à sa circulation conduisent à la dilatation des ventricules, une situation appelée hydrocéphalie.
Dans ce travail, publié dans Nature Neuroscience, les auteurs ont étudié des souris déficientes en Celsr2 et Celsr3, deux cadhérines à sept domaines transmembranaires impliquées dans la polarité planaire, et démontré une nouvelle fonction de ces protéines dans le développement et le fonctionnement des cils mobiles. Ces cils couvrent la surface apicale des cellules épendymaires qui tapissent les ventricules cérébraux. Ils battent de manière coordonnée, ce qui aide la circulation du liquide céphalorachidien. En absence de Celsr2 et Celsr3, les cellules épendymaires ne sont plus polarisées dans le plan de l’épithelium ce qui perturbe la formation et l’ancrage apical des cils. La progression du liquide céphalorachidien est perturbée, entraînant une hydrocéphalie avec augmentation de la pression intracrânienne et dégénérescence du tissu nerveux qui conduit à la mort des animaux vers l’âge du sevrage.
L’hydrocéphalie est une pathologie humaine fréquente dans laquelle on n’accorde généralement pas un rôle physiopathologique significatif aux cils épendymaires. Ce travail démontre le rôle essentiel des cils chez la souris. On sait par ailleurs que les cellules épendymaires dégénèrent avec l’âge chez l’homme, ce qui incite à réexaminer le rôle des cils épendymaires, en particulier dans l’hydrocéphalie dite « normopressive ».
Ces dernières années, le même groupe a mis en évidence le rôle des cadhérines Celsr1-3 dans la fermeture du tube neural, le guidage axonal et la connectivité cérébrale (Tissir et al., Nat Neurosci, 2005;(4):451-7 ; Zhou et al., Science 2008;320:946-9). Les travaux récents soulignent encore l’importance de ces cadhérines, et plus globalement, de la polarité cellulaire planaire, dans le développement et la fonction du système nerveux.
Légende des lettres sur la photo:
- M: macrophage
- rbc: red blood cell
- N: bulging nucleus of damaged ependymal cell