Comprendre comment la fibre de Reissner dans le liquide cérébrospinal contribue à l'acquisition de la forme de l'axe postérieur – FIBERSHAPE

Une question des majeures dans l'étude du développement animal est de comprendre comment la signalisation cellulaire et la forme des tissus sont précisément coordonnées pendant que l'organisme croît vers sa forme finale. Le liquide cérébrospinal (LCS) est une solution riche en protéines qui remplit les cavités du cerveau et de la moelle épinière. Il est récemment apparu comme une voie de signalisation importante pour la neurogenèse et pour la morphogenèse de sous-populations spécifiques de cellules dans le système nerveux. Cependant, on ignore encore si ce fluide peut influencer la morphogenèse en dehors du système nerveux, en particulier la forme du corps. Chez les vertébrés, le LCS contient la fibre de Reissner, un polymère extracellulaire conservé chez les vertébrés, formé par l'agrégation de la protéine SCO-spondin. Nous avons découvert que cette fibre, décrite il y a plus de 150 ans par l'anatomiste Ernst Reissner, contrôle la morphogenèse axiale chez le poisson zèbre embryonnaire. En effet, les mutants scospondin dépourvus de la fibre de Reissner développent une courbure ventrale de l'axe postérieur du corps. Au stade juvénile, les mutants scospondin développent également des torsions tridimensionnelles de la colonne vertébrale, réminiscentes de la scoliose idiopathique humaine. Cela renforce l'idée que la fibre de Reissner influence la géométrie du corps tout au long de la vie. Pourtant, les mécanismes qui sous-tendent ce contrôle restent mal compris. Le projet FIBERSHAPE permettra de découvrir les voies de signalisation qui contribuent à façonner la géométrie du corps aux stades embryonnaire et post-embryonnaire. En combinant des techniques d’imagerie in vivo de pointe chez le poisson zèbre et des outils génétiques, nous identifierons d'abord la cascade de signalisation cellulaire et moléculaire impliquant la fibre de Reissner qui contribue à façonner la forme de l’axe postérieur de l'embryon. Ensuite, nous identifierons comment la stabilité temporelle de ce polymère peut être contrôlée et ajustée pendant la vie post-embryonnaire et juvénile pour assurer un alignement correct de la colonne vertébrale. La dissection des étapes de signalisation identifiées dans ce projet permettra de mieux comprendre comment un polymère baignant dans le LCR facilite une signalisation à longue portée pour réguler la géométrie du tronc chez un vertébré en développement, mais aussi d'ouvrir la voie à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la scoliose idiopathique.