Communication scientifique
Séance du 18 mai 2010

Système nerveux central, système nerveux périphériques : comment maintenir la frontière ?

MOTS-CLÉS : astrocyte. cellules de schawann. oligodendroglie
Krox20 inactivation in the PNS leads to CNS/PNS boundary transgression by central glia
KEY-WORDS : astrocyte. oligodendroglia. schwann cells

Patrick Charnay, Fanny Coulpier, Laurence Decker **, Benoît Funalot ***, Jean-Michel Vallat ****, Federico Garcia-Bragado ***** and, Piotr Topilko**

Résumé

Les interfaces entre système nerveux central (SNC) et périphérique (SNP) constituent des frontières cellulaires, car elles délimitent des territoires contenant des populations neuronales et gliales différentes. En dépit de leur intérêt potentiel pour la médecine régénérative, les mécanismes qui confinent les oligodendrocytes et les astrocytes dans le SNC et les cellules de Schwann dans le SNP ne sont pas connus chez les mammifères. Afin d’analyser l’implication de la glie périphérique et de la myéline dans le maintien de la frontière SNC/SNP, nous avons utilisé des souris mutantes. Nous montrons que l’inactivation de Krox20/Egr2, un gène-maître de la régulation de la myélinisation dans les cellules de Schwann, aboutit à la transgression de la frontière SNC/SNP par les astrocytes et les oligodendrocytes et à la myélinisation des axones des racines nerveuses par les oligodendrocytes. Une telle migration n’a pas lieu avec la mutation TremblerJ, qui empêche la myélinisation du SNP sans affecter l’expression de Krox20. Ces résultats suggèrent donc que le maintien de la frontière SNC/SNP requière une fonction de Krox20 séparable du contrôle de la myélinisation. Nous avons également analysé un patient humain affecté d’une neuropathie congénitale amyélinisante, associée à l’absence de la protéine KROX20 dans les cellules de Schwann. Dans ce cas, les racines nerveuses sont envahies par des oligodendrocytes et des astrocytes. Ceci indique que les mécanismes qui gouvernent la transgression de la frontière SNC/SNP sont communs à l’homme et à la souris.

Summary

CNS/PNS interfaces constitute cell boundaries, defining territories with different neuronal and glial contents. Despite their potential implications for regenerative medicine, the mechanisms that restrict oligodendrocytes and astrocytes to the CNS and Schwann cells to the PNS are not known in mammals. To investigate the involvement of peripheral glia and myelin in CNS/PNS boundary maintenance, we first studied mutant mice. We found that inactivation of Krox20/Egr2, a master regulatory gene for myelination in Schwann cells, resulted in CNS/PNS boundary transgression by astrocytes and oligodendrocytes, and in myelination of nerve root axons by oligodendrocytes. In contrast, no such migration was observed in mice with the TremblerJ mutation, which prevents PNS myelination without affecting Krox20 expression. These findings suggest that CNS/PNS boundary maintenance requires a new Krox20 function independent of myelination control. We also examined a patient with congenital amyelinating neuropathy, whose Schwann cells lack KROX20 protein. Interestingly, the patient’s nerve roots were also invaded by oligodendrocytes and astrocytes, indicating that CNS/PNS boundary transgression by central glia can occur in human pathological situations and that the underlying mechanisms are the same as in mutant mice.

Patrick CHARNAY **, Fanny COULPIER *, **, ******, Laurence DECKER **, ******, Benoît FUNALOT ***, ****, Jean-Michel VALLAT ****, Federico GARCIA-BRAGADO ***** and Piotr TOPILKO**

 

<p>* INSERM, U1024, CNRS UMR 8197, École Normale Supérieure, Plate-forme Transcriptome, IBENS, 46 rue d’Ulm, 75230 Paris Cédex 05, France ** INSERM, U1024, CNRS UMR 8197, École Normale Supérieure, Developmental Biology Section, IBENS. *** Laboratoire de Biochimie et Génétique Moléculaire, CHU de Limoges, 2 Avenue Martin Luther King, 87042 Limoges, France **** National reference center « rare peripheral neuropathies », Department of Neurology CHU de Limoges ***** Servicio de Anatomia Patologica, Hospital Virgen del Camino, Pamplona, Spain ****** These authors contributed equally to this work Tirés à part : Professeur Patrick Charnay, même adresse</p>

Bull. Acad. Natle Méd., 2010, 194, nos 4 et 5, 743-744, séance du 18 mai 2010