Implication des astrocytes dans la maturation du système vasculaire cérébral – VaMAs

Le système vasculaire cérébral maintient un environnement spécifique essentiel à l'intégrité du cerveau. Une couche endothéliale spécialisée forme la barrière hémato-encéphalique et des cellules murales contractiles, telles que les cellules musculaires lisses vasculaires, permettent un contrôle étroit de la perfusion sanguine. La manière dont ces propriétés sont acquises au cours du développement n'a été que partiellement étudiée, bien qu'elle soit cruciale pour élucider l'étiologie de nombreuses maladies.
Dans le cerveau mature, les astrocytes forment l'unité gliovasculaire avec les vaisseaux sanguins et sont des cellules clés pour le maintien des propriétés vasculaires. Le développement des astrocytes aux premiers stades postnataux se fait en parallèle de la maturation des vaisseaux cérébraux et nos données récentes suggèrent que les astrocytes sont impliqués dans ce processus. Cependant, notre compréhension de la maturation vasculaire postnatale a été entravée par le manque de connaissances intégrées sur le développement de l'unité gliovasculaire. On ne sait pas comment les astrocytes forment leur interaction avec les vaisseaux cérébraux et influencent leur devenir. Ces questions seront abordées dans le cadre du projet VaMas.
A ce jour, alors que des mécanismes intrinsèques contrôlant la morphogenèse des prolongements astrocytaires périsynaptiques ont été découverts, la description de la formation des prolongements astrocytaires périvasculaires (PvAP) a été à peine abordée. Dans des études préliminaires, nous avons caractérisé la fenêtre temporelle postnatale de développement de ces PvAP. En utilisant une stratégie multicolore spécifique aux astrocytes, nous avons également découvert une diversité et une complexité encore inconnues dans l'organisation mature des PvAPs, avec des territoires entremêlés. La question qui se pose est donc de savoir comment cette grande hétérogénéité morphologique est acquise au cours du développement du cerveau. Sur la base de nos données préliminaires et protocole d’analyse éprouvé, nous proposons de caractériser la dynamique d'acquisition de l'organisation des PvAPs.
Pour caractériser la contribution des astrocytes à la maturation vasculaire au cours du développement postnatal du cerveau de souris, nous déplèterons localement les astrocytes corticaux et analyserons les conséquences sur la maturation du système vasculaire. Après avoir optimisé notre stratégie expérimentale, nous analyserons les changements dans l'architecture vasculaire et le répertoire moléculaire par transcriptomique spatiale. En fonction des changements moléculaires validés, nous aborderons ensuite les conséquences physiologiques sur les fonctions vasculaires.
Enfin, nous étudierons un mécanisme candidat pour la formation de PvAP et la régulation de la maturation vasculaire par les astrocytes. Fabp7, codant pour une protéine de liaison aux acides gras, est fortement exprimée dans les PvAPs du cortex dans les stades postnataux précoces et a été impliquée dans la morphogenèse cellulaire. Elle pourrait donc jouer un rôle dans la formation de l’unité gliovasculaire. En développant un modèle de délétion de Fabp7 spécifiquement dans les astrocytes, nous analyserons le rôle potentiel de Fabp7 dans le développement des PvAPs et son influence sur l'organisation et les fonctions du système vasculaire.
Ainsi, en utilisant des approches innovantes, le projet VaMas apportera des informations attendues depuis longtemps sur l'acquisition de l'architecture gliovasculaire et la contribution des astrocytes à la maturation vasculaire postnatale, qui seront d'une grande valeur pour notre domaine de recherche.