Afin de mieux comprendre l’évolution des fonctions du récepteur EphA4 pendant le
développement du système nerveux central (SNC), nous avons étudié sa localisation
cellulaire et subcellulaire dans l’hippocampe du rat, d’abord chez l’adulte, puis pendant le
développement postnatal, ainsi que ses rôles potentiels dans la genèse, la migration ou la
maturation des cellules granulaires dans l’hippocampe adulte. Pour ce faire, nous avons
utilisé la méthode d’immunocytochimie en microscopie photonique, électronique et
confocale.
En microscopie photonique, une forte immunoréactivité (peroxydase/DAB) pour
EphA4 est observée aux jours 1 et 7 suivant la naissance (P1 et P7) dans les couches de
corps cellulaires, avec un marquage notamment associé à la surface des corps cellulaires
des cellules granulaires et pyramidales, ainsi que dans les couches de neuropile du gyrus
dentelé et des secteurs CA3 et CA1. L’intensité du marquage diminue progressivement
dans les couches de corps cellulaires, entre P7 et P14, pour devenir faible à P21 et chez
l’adulte, tandis qu’elle persiste dans les couches de neuropile, sauf celles qui reçoivent des
afférences du cortex entorhinal. En microscopie électronique, après marquage à la
peroxydase/DAB, EphA4 décore toute la surface des cellules pyramidales et granulaires, du
corps cellulaire jusqu’aux extrémités distales, entre P1 et P14, pour devenir confiné aux
extrémités synaptiques, c’est-à-dire les terminaisons axonales et les épines dendritiques, à
P21 et chez l’adulte. À la membrane plasmique des astrocytes, EphA4 est redistribué
comme dans les neurones, marquant le corps cellulaire et ses prolongements proximaux à
distaux, à P1 et P7, pour devenir restreint aux prolongements périsynaptiques distaux, à
partir de P14. D’autre part, des axones en cours de myélinisation présentent souvent une
forte immunoréactivité punctiforme à leur membrane plasmique, à P14 et P21. En outre,
dans les neurones et les astrocytes, le réticulum endoplasmique, l’appareil de Golgi et les
vésicules de transport, organelles impliquées dans la synthèse, la modification posttraductionnelle
et le transport des protéines glycosylées, sont aussi marqués, et plus intensément chez les jeunes animaux. Enfin, EphA4 est aussi localisé dans le corps cellulaire et les dendrites des cellules granulaires générées chez l’adulte, au stade de maturation où elles expriment la doublecortine (DCX). De plus, des souris adultes knockouts pour EphA4 présentent des cellules granulaires DCX-positives ectopiques, c’est-à-dire positionnées en dehors de la zone sous-granulaire, ce qui suggère un rôle d’EphA4 dans la régulation de leur migration.
Ces travaux révèlent ainsi une redistribution d’EphA4 dans les cellules neuronales
et gliales en maturation, suivant les sites cellulaires où un remodelage morphologique
s’effectue : les corps cellulaires lorsqu’ils s’organisent en couches, les prolongements
dendritiques et axonaux pendant leur croissance, guidage et maturation, puis les épines
dendritiques, les terminaisons axonales et les prolongements astrocytaires distaux associés
aux synapses excitatrices, jusque chez l’adulte, où la formation de nouvelles synapses et le
renforcement des connexions synaptiques existantes sont exercés. Ces localisations
pourraient ainsi correspondre à différents rôles d’EphA4, par lesquels il contribuerait à la
régulation des capacités plastiques du SNC, selon le stade développemental, la région, l’état
de santé, ou l’expérience comportementale de l’animal. / To gain more insight into the various functions of EphA4 receptor during the
development of the central nervous system (CNS), we have characterized its cellular and
subcellular localization in the rat hippocampus, first in the adult, and second during the
postnatal development. We have also examined its potential roles in the genesis, migration,
or maturation of the granule cells in the adult hippocampus. For that purpose, we have used
immunocytochemistry in light, electron, and confocal microscopy.
At the light microsocpic level, a strong EphA4 immunoreactivity (peroxidase/DAB)
is observed at postnatal days 1 and 7 (P1 and P7) in the cell body layers, with a labeling
notably associated with the surface of pyramidal and granule cell bodies, as well as in the
neuropil layers of CA3, CA1, and dentate gyrus regions. The intensity of the labeling
diminishes progressively in the cell body layers, between P7 and P14, to become weak at
P21 and in the adult, while it persists in the neuropil layers, except in those receiving inputs
from the entorhinal cortex. At the electron microscopic level, after peroxidase/DAB
labeling, EphA4 covers the entire surface of pyramidal and granule cells, from the cell body
to the distal extremities, between P1 and P14, but becomes restricted to the synaptic
extremities, i.e. the axon terminals and dendritic spines, at P21 and in the adult. At the
plasma membrane of astrocytes, EphA4 is redistributed as in neurons, from the cell body
and proximal to distal processes, at P1 and P7, to the distal perisynaptic processes, at P14
and older ages. In addition, axons in the process of myelination present strong punctiform
immunoreactivity at their plasma membrane, at P14 and P21. Moreover, in neurons and
astrocytes, the endoplamic reticulum, Golgi apparatus, and transport vesicles, organelles
involved in the synthesis, post-translational modifications, and transport of glycosylated
proteins, are also labeled, and also more intensely in younger animals. Lastly, EphA4 is
located in the cell body and dendrites of adult-generated granule cells, at the stage of
maturation where they express doublecortin (DCX). In addition, EphA4 adult knockout
mice display DCX-positive granule cells in an ectopic position, outside of the subgranular
zone, suggesting a role for EphA4 in the regulation of their migration.
This work thus reveals a redistribution of EphA4 in neuronal and glial cells, in the
cellular sites where cellular motility occurs during their maturation: the cell bodies when
they position and organize themselves into layers, the dendritic and axonal processes during
their growth, guidance, and maturation, and the dendritic spines, axon terminals, and distal
astrocytic processes when synapses are formed or strengthened. These locations could thus
reflect different roles for EphA4, similarly associated with the regulation of plasticity in the
CNS, according to the stage of development, the region, the CNS integrity, or the
behavioural experience of an animal.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMU.1866/4046 |
| Date | 03 1900 |
| Creators | Tremblay, Marie-Eve |
| Contributors | Doucet, Guy, Riad, Mustapha |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou Mémoire numérique / Electronic Thesis or Dissertation |
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