CIRCUITS NERVEUX ENTERIQUES: DEVELOPPEMENT ET MALFORMATIONS – ENTRAX

Notre projet propose d’étudier la différentiation des neurones entériques, dérivés de la crête neurale, dont les rôles ne cessent de s’élargir à mesure que notre compréhension de l’axe cerveau-intestin s’étoffe. Une large fenêtre de l’ontogénie des circuits nerveux entériques demeure énigmatique, pendant laquelle les neurones s’organisent en ganglions et élaborent des projections axonales dont l’orientation dans l’espace précise et stéréotypée est à la base de l’architecture des circuits entériques. Certaines pathologies du nourrisson se traduisent par des dysfonctionnements de la motilité gastro-intestinale dont l’étiologie encore inconnue pourrait s’enraciner dans des altérations développementales précoces. Une meilleure connaissance de la genèse des circuits entériques pourrait ainsi éclairer ces pathologies. Nous explorerons les mécanismes grâce auxquels les neurones entériques et leurs axones s’orientent dans l’espace du tractus gastro-intestinal pour construire les circuits entériques. Nous tirerons parti du modèle de l’embryon de poulet particulièrement adapté aux manipulations prénatales et à l’étude de la crête neurale. Nous avons défini un paradigme pour cartographier les trajectoires des différents types d’axones entériques en développement en microscopie à feuillet de lumière, et les corréler, par séquençage de noyaux uniques des tissus équivalents prélevés aux mêmes stades, au programme transcriptomique de leurs neurones. Nous avons extrait une première liste de gènes codant des ligands et récepteurs de guidage et d’adhésion cellulaire que nous étudierons par perte de fonction. Nous enrichissons ces premières données par de nouvelles analyses transcriptomiques pour couvrir une plus large fenêtre temporelle et capturer la dynamique transcriptionnelle qui caractérise l’émergence de différents sous-types neuronaux et leur patron propre de connexions. Par une méthodologie similaire, nous étudierons également le développement de la projection des ganglions noueux, encore peu décrite et dont la fonction est de relayer au cerveau les informations de cellules spécialisées chargées de percevoir les signaux de la lumière intestinale.
Dans un deuxième axe du projet, nous nous intéresserons à des contextes pathologiques comme la maladie de Hirschsprung, caractérisés par une altération de migration de la crête neurale conduisant à des aganglionoses distales. Nous chercherons à déterminer si les neurones générés dans les régions qui parviennent à être colonisées par la crête neurale forment des circuits entériques intègres. Nous avons développé un modèle dans l’embryon de poulet pour altérer l’expression du récepteur RET et mimer les effets de mutations associées à la maladie de Hirschsprung. Nos premiers résultats attestent de l’efficacité de l’approche. Ce modèle nous permettra de rechercher des défauts d’organisation des neurones entériques et de mise en place de leurs circuits dans les zones colonisées par la crête neurale. Enfin, nous étudierons également des échantillons d’enfants atteints de dysfonctions gastrointestinales pour rechercher des malformations des circuits entériques en nous servant des données et méthodologies mises au point avec notre modèle et des données moléculaires recueillies. Notre projet devrait ainsi apporter de nouvelles connaissances fondamentales et ouvrir de nouvelles perspectives cliniques.