carti-vert · 2016. 2. 25. · carti-vert caractérisation moléculaire de la squelettogenèse chez...

Mélanie Debiais-Thibaud – PEPS ExoMod 2016

CARTI-VERT

Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse

chez les vertébrés cartilagineux


Les partenaires

ISE-M : Institut des Sciences de l’Evolution, Montpellier UMR5554 Mélanie Debiais-Thibaud (MCU) Renaud Lebrun (IR CNRS, CT-scan) Camille Martinand-Mari (CR1 CNRS) EGCE : Evolution Génomes Comportement Ecologie, Gif/Yvette UMR9191 Véronique Borday-Birraux (MCU) Didier Casane (PU) Isabelle Germon (AI CNRS)


La question

Squelette cartilagineux sans mâchoire

Squelette osseux

Os (au pluriel)


Os dermique et périchondral

Os endochondral

La question Os (au pluriel)


Os endochondral = Condensation du mésenchyme

Différenciation des chondroblastes/cytes Matrice cartilagineuse (collagène Type II) Vascularisation, dégradation du cartilage

Minéralisation

Os (au pluriel) La question


Os dermique et périchondral

Os endochondral


Squelette « cartilagineux »

???



Cartilages (au pluriel aussi !) Calcification prismatique (tesserae) - calcification aréolaire - de l’os ?

Tesserae

Cartilage Peignoux-Deville et al 1982


Quelles sont les voies de différenciation cellulaire (chondrocytes, ostéoblastes, ostéocytes) conservées entre chondrichthyens et ostéichthyens et qui pourraient être issue de la première émergence de l’os périchondral et dermique ?


Gómez-Picos and Eames 2015

Réseau Sox9 Réseau Runx2

Col2 Col11

Col1 SPARC


Le modèle La petite roussette Scyliorhinus canicula

10cm long hatchling Day 175 (13°C)

Plateforme Elevage + Distribution à la station de Roscoff


Le modèle

Elevage Station Marine de l’Environnement Littoral – Sète

Système fermé, température contrôlée 17°C

Pêche Pêcheurs au chalut, Grau-du-roi Populations méditerranéennes

Croissance Aquarium au labo – Suivi de la croissance des embryons (5 mois) Température contrôlée 17 °C


Résultats

Objectifs Année 1 1. Table de développement de référence pour le développement du squelette 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ) Objectifs Année 2 1. Choix des candidats facteurs de signalisation / voies de régulation (in situ) 2. Tests fonctionnels (pharmaco) sur embryons en cours de croissance

3-4 cm

10 cm


Résultats 1. Table de développement de référence pour le développement du squelette

CT-scan, juvenile 24cm

6cm embryo - alcian/alizarine


Résultats 1. Table de développement de référence pour le développement du squelette

7 cm

7,5 cm

8 cm

10 cm Enault et al, in review


Résultats

6,7cm

7,1cm

7,5cm

Enault et al, in review


Résultats

Enault et al, in prep

4,2cm

5cm 6,2cm 6,7cm 7,6cm

Première ligne de radiaux

1. Table de développement de référence pour le développement du squelette

Seconde ligne de radiaux


Résultats

CT-scan, éclos 10cm

Ecailles placoïdes

Dents

Tesserae: « cartilage prismatique »

Cartilage de Meckel

Eclos 10cm – alcian alizarine

2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ)

Enault et al, 2015

Tesserae


Résultats

Arc neural

Tube neural

Centre vertébral

Minéralisation de surface

Calcification aréolaire

Matrice cartilagineuse

Embryon 6cm - alcian/alizarine

2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ)

Enault et al, 2015


Résultats 2. Caractérisation moléculaire de la squelettogenèse (in situ)

Embryon de 7cm

Cellules enfermées dans la matrice minéralisée Ostéocytes ?


Résultats

Adulte 20cm Cartilage peu calcifié

Cartilage calcifié

Matrice très minéralisée

Os lamellaire ?



Enault et al, 2015

ch

nt **

*

Col2a1 Col11a1 Col11a2

Expression des collagènes



Enault et al, 2015

ch

nt **

*

Col2a1 Col11a1 Col11a2

Col1a1 Col1a2

Expression des collagènes Rien dans la calcification aréolaire !



Enault et al, 2015

Réseau Sox9 Réseau Runx2

Col2 Col11

Col1 SPARC

Chondrocytes ok

Possibles ostéocytes des arcs neuraux GRN partiel pour la calcification aréolaire Gros problème = aucune expression dans les tesserae !

Minéralisation des arcs neuraux = ossification périchondrale ? Seule différence : pas d’invasion des tissus vascularisés


Le bilan

Recherche de marqueurs complémentaires : Col10, Osterix, ne sont pas retrouvés dans la banque de RNAseq Candidats : Runx, Bglap, Ihh, Mmp Marquage anticorps anti-Sox9 pour suivi de la lignée des chondroblastes


Le bilan

ok ok

ok

partiel partiel

À mettre en place

Obtention du matériel biologique Elevage

UMR5554 : MDT

Identification, clonage des séquences Bioinformatique, biologie

moléculaire UMR9191 : DC, IG

Analyse des séries de développement

CT-scan UMR5554 : MDT, RL

Analyse des patrons d’expression

Coupes histologiques Hybridation in situ

UMR5554 : MDT, CMM

Analyse des patrons d’expression

Immuno-histochimie Microscopie confocale

IG, VBB, CMM

Analyse des fonctions Traitements pharmacologiques UMR9191 : IG, VBB, MDT, CMM


Le bilan

Remerciements : - Sébastien Enault (thèse 2012- 2015) - 4 étudiants de projets tuteurés 2015 – Marie Buysse, Pierre-Antoine Vernet, Mélanie

Burette et Mehdi Taleb

- Plateforme d’histologie RHEM

- Plateforme microscopie et CT-scan, MRI

PEPS Exomod 2015

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