Champs électriques : un potentiel système de codage des informations spatiales dans l'embryon

La navigation des axones sur de longues distances est jalonnee de zones de choix, entrainant des changements de direction pour suivre des trajectoires hautement stereotypees. Dans ce modele de guidage sequentiel, chaque etape est vue comme essentielle a la suivante. De facon intrigante, quelques exemples suggerent que le suivi strict de la trajectoire puisse etre dispensable pour que les axones atteignent leur destination finale. Nous nous sommes interesses a cette capacite trajectoire independante des axones a localiser leur cible. Pour ce faire, nous avons utilise deux populations neuronales de la moelle epiniere ayant des cibles diametralement opposees dans l'organisme : les interneurones dorsaux, qui projettent dans le systeme nerveux central, et les motoneurones ventraux, qui ciblent les muscles en peripherie. Apres avoir ete deplaces chirurgicalement dans des embryons de poulet, ces deux populations de neurones envoient des axones vers leurs territoires cibles qu'ils atteignent par des trajectoires inedites. Ces observations suggerent l'existence d'un systeme de guidage global delivrant aux axones des informations spatiales a large echelle. Outre les signaux moleculaires de guidage bien connus, les signaux bioelectriques sont egalement des candidats interessants pour remplir cette fonction. Des champs electriques (CE) ont ete detectes dans les embryons en developpement et sont connus pour etre des vecteurs d'information spatiale. Nous avons teste sur des neurones en culture si des CE comparables a ceux mesures pendant le developpement embryonnaire pourraient guider l'elongation des axones moteurs et d'interneurones dorsaux de poulet. Nous avons trouve que les deux types d'axones s'orientent en direction de la cathode (-) dans un CE. Cependant, ils presentent des sensibilites significativement differentes aux CE, qui pourraient contribuer a des choix de trajectoires differents in vivo. Ensuite, nous avons observe un effet inhibiteur de la Concanavaline A (ConA) sur la reponse des axones aux champs, indiquant un role des recepteurs membranaires connus pour lier la ConA. Nous avons donc realise un screen pharmacologique sur des pompes et des canaux ioniques qui se lient a la ConA, conduisant a l'identification des pompes Na+/K+ ATPases comme des candidats prometteurs. Des experiences preliminaires d'invalidation des sous-unites de ces pompes suggerent qu'elles contribuent a la reponse aux CE et a la navigation axonale in vitro et in vivo. Finalement, nos resultats apportent une vision nouvelle des mecanismes assurant la fidelite et la resilience du guidage axonal, et revelent la contribution meconnue des signaux bioelectriques et des pompes Na+/K+ ATPases au developpement neuronal