Contrôle de la persistance des cellules souches neurales des mammifères TXL controls the maintenance of stem cells in the brain

Les cellules souches neurales sont multipotentes, c’est-à-dire qu’elles peuvent donner naissance aux principaux types cellulaires présents dans le cerveau : neurones, astrocytes et oligodendrocytes, et sont aussi capables de s’autorenouveler [1]. Ces cellules sont à l’origine de la formation du système nerveux central (SNC) au cours du développement embryonnaire. Chez les mammifères adultes, des études récentes ont confirmé la production de nouveaux neurones dans deux régions du SNC : le gyrus denté de l’hippocampe, impliqué dans les processus de mémorisation, et la région sous-ventriculaire, bordant les cavités du cerveau ou ventricules. Les précurseurs neuronaux produits dans la région sous-ventriculaire migrent vers le bulbe olfactif, où ils se différencient en neurones matures ((→) m/s 2004, n° 6-7, p. 620). Ces travaux ont remis en cause le dogme selon lequel nous naissons avec un nombre limité de neurones, sans possibilité pour notre cerveau d’en produire de nouveaux à l’âge adulte. Si toutefois l’existence et l’origine de cellules souches neurales reste à démontrer chez l’adulte [2], la fonction des nouveaux neurones produits dans le cerveau adulte chez le rongeur fait actuellement l’objet d’intenses recherches, et l’on a décrit leur implication dans des processus comme la mémoire [3], la dépression [4], et l’odorat [5]. Mais surtout, cette capacité de renouvellement neuronal a fait naître beaucoup d’espoir pour une utilisation à des fins thérapeutiques dans de nombreuses maladies neurodégénératives, comme les maladies d’Alzheimer et de Parkinson. La détermination de la fonction des cellules souches neurales chez l’adulte, et leur utilisation thérapeutique nécessitent, outre leur caractérisation, la connaissance des mécanismes contrôlant la permanence de ce compartiment et la détermination/différenciation des cellules souches dans les lignées gliales et neuronales. Dans un article publié récemment dans la revue Nature [6], le Dr Y. Shi et ses collaborateurs ont identifié un rôle pour le récepteur nucléaire TLX dans la persistance et la prolifération des cellules souches neurales adultes : TLX permettrait à ces cellules de rester dans un état indifférencié en réprimant leur différenciation vers un phénotype glial. TLX est un récepteur nucléaire dit orphelin. Les récepteurs nucléaires orphelins représentent une famille de récepteurs putatifs dont les ligands naturels ne sont pas identifiés. Ces récepteurs contrôlent l’expression de gènes cibles en s’associant à des séquences spécifiques, dites consensus, de ces gènes [7]. Chez la souris, TLX est exprimé au cours du développement exclusivement dans le cerveau, et son expression chute à la naissance [8]. Chez l’adulte, TLX est exprimé faiblement dans l’ensemble du cerveau, et fortement dans les régions neurogéniques [6, 8]. L’invalidation du gène entraîne, chez les souris knock-out, qui naissent sans phénotype apparent, des troubles comportementaux à l’âge adulte, et leur cerveau est de petite taille, avec en particulier un faible développement des régions neurogéniques [9]. Ces observations ont conduit le Dr Y. Shi et ses collaborateurs à suspecter que TLX pourrait être impliqué dans les mécanismes de la neurogenèse chez l’adulte. Pour démontrer cette hypothèse, les auteurs ont tenté de répondre à deux questions : est-ce que les cellules exprimant TLX ont les caractéristiques de cellules souches neurales, c’est-à-dire multipotentialité et autorenouvellement ? Est-ce que la neurogenèse chez l’adulte est affectée par l’absence du gène codant pour TLX ? Les auteurs ont produit deux lignées de souris transgéniques pour le gène tlx : des souris hétérozygotes^+/- qui expriment la protéine TLX, et des souris homozygotes pour la délétion qui n’expriment plus TLX. Chez ces souris, un gène marqueur (lacZ) a été substitué au gène tlx, ce qui permet de détecter par fluorescence les cellules ainsi modifiées, puisque lacZ est sous le contrôle du promoteur tlx. Chez les souris …