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Nathalie Spassky

Rôles des cils dans le développement et la pathologie du cerveau

Les cellules multiciliées sont des cellules épithéliales qui tapissent les voies respiratoires, les oviductes et les ventricules cérébraux. Chacune de ces cellules étend plusieurs (> 50) longs cils motiles produisant un flux extracellulaire constant qui dégage le mucus des voies respiratoires, transporte la cellule oeuf des oviductes vers l’utérus et propulse le liquide céphalorachidien (LCR) le long des ventricules cérébraux. Chaque cil croît à partir d’un centriole modifié, également appelé corps basal. Les défauts de la motilité ciliaire ou du nombre de cils sont associés à des pathologies sévères incluant troubles neurodéveloppementaux, insuffisance pulmonaire irréversible et stérilité.

Nathalie Spassky

Nos projets se concentrent sur la compréhension de la façon dont se développent les cellules multiciliées du cerveau appelées cellules épendymaires. Leur emplacement, leur morphologie et leur fonction uniques suggèrent fortement qu’elles contribuent activement à la formation et au maintien des circuits neuronaux. Nous utilisons une approche multidisciplinaire impliquant génétique moléculaire chez la souris, outils bioinformatiques, approches biophysiques, systèmes de culture ex vivo et imagerie avancée sur cellules vivantes pour étudier (i) comment les progéniteurs sont spécifiés en cellules épendymaires ; (ii) comment les cils sont formés et polarisés dans ces cellules et iii) comment les cellules épendymaires contribuent à la morphogenèse ventriculaire et à la neurogenèse adulte.

Alice Meunier

Pour caractériser les mécanismes par lesquels les cellules multiciliées produisent des centrioles en masse nous avons développé un système de culture cellulaire combiné avec des techniques d’imagerie hautement résolutives. Nous avons montré que les nouveaux centrioles sont principalement générés à partir du centriole fils du centrosome et que l’amplification des centrioles est contrôlée par une version calibrée de l’oscillateur mitotique. Nous visons maintenant à caractériser avec une précision sub-micrométrique et en trois dimensions le berceau de la production des centrioles. En parallèle, une approche fonctionnelle est menée pour identifier comment l’oscillateur mitotique peut être calibré pour contrôler l’amplification des centrioles au cours de la différenciation multiciliée sans déclencher des divisions non planifiées et potentiellement dangereuses.

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Collaborations :

J.P. Baudoin, L. Viou, P. S. Launay, C. Luccardini, S. Espeso, V. Kiyasova, T. Irinopoulou, C. Alvarez, J.P. Rio, T. Boudier, J.P. Lechaire, N. Kessaris, N. Spassky, and C. Métin (2012). Tangentially migrating neurons assemble a primary cilium that promotes their re-orientation to the cortical plate. Neuron, 76(6) :1108-22.

G. Keryer, JR. Pineda, G. Liot, J. Kim, P. Dietrich, C. Benstaali, K. Smith, FP. Cordelières, N. Spassky, RJ. Ferrante, I. Dragatsis, and F. Saudou. (2011). Ciliogenesis is regulated by a huntingtin-HAP1-PCM1 pathway and is altered in Huntington disease. J Clin Invest 121(11) :4372-82.

Y. Hirota, A. Meunier, S. Huang, T. Shimozawa, O. Yamada, Y.S. Kida, M. Inoue, T. Ito, H. Kato, M. Sakaguchi, T. Sunabori, M.A. Nakaya, S. Nonaka, T. Ogura, H. Higuchi, H. Okano, N. Spassky, and K. Sawamoto. (2010). Planar polarity of multiciliated ependymal cells involves the anterior migration of basal bodies regulated by non-muscle myosin II. Development 137(18):3037-46.

A. Molla-Herman, R. Ghossoub, T. Blisnick, A. Meunier, C. Serees, F. Silbermann, C.D. Emmerson, K. Romeo, P. Bourdoncle, A. Schmitt, S. Saunier, N. Spassky, P. Bastin, and A. Benmerah. (2010). The ciliary pocket : an endocytic membrane domain at the base of primary and motile cilia. J Cell Sci, 123 :1785-95.




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Primary cell culture of brain multiciliated cells stained for polyglutamylated microtubules in green and tight junctions in red
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(p,q) Schematic views of Cen2GFP adult brain ependymal cells from a study on the beating direction of their cilia. (r) 3D reconstruction where nuclei (blue), ZO1 cell–cell junctions (red) and centrioles (green) were stained. From Shihavuddin et al., Nat. Com. 2017
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