Etude du rôle du facteur de transcription Neurogenin3 dans le développement des cellules endocrines gastro-entéro-pancréatiques

Les cellules endocrines gastro-entéro-pancréatiques constituent le plus grand système endocrine de l'organisme en terme de nombre de lignées. A lui seul, l'intestin regroupe pas moins de 15 lignages entéroendocrines constituant, avec les entérocytes, les cellules de Paneth et les cellules à mucus, l'épithélium intestinal adulte. Ces quatre lignées cellulaires dérivent de cellules souches localisées dans les cryptes de l'intestin. Grâce à ces cellules souches, l'épithélium intestinal est renouvelé tout au long de la vie.Mon travail de thèse a consisté en l'étude du rôle du facteur de transcription à bHLH (basique-hélice-boucle-hélice) Neurogenin3, Ngn3, dans le développement des cellules endocrines gastro-entéro-pancréatiques chez la souris. Les précédents travaux ont démontré le rôle de Ngn3 dans la spécification des progéniteurs endocrines pancréatiques. Les souris mutantes pour ce gène ne développent aucune cellule endocrine pancréatique, elles sont diabétiques et meurent peu de temps après la naissance. Plusieurs observations faites dans le pancréas exocrine et sur la digestion suggèrent que la mutation du gène ngn3 pourrait avoir un effet sur le développement des cellules endocrines intestinales. J'ai étudié le rôle de Ngn3 dans l'intestin et dans un second temps dans l'estomac au cours du développement embryonnaire et chez l'adulte démontrant que ce facteur de transcription est nécessaire à la spécification des progéniteurs endocrines dans l'intestin mais aussi dans certains lignages endocrines de l'estomac. Mes travaux ont mis en évidence que l'ensemble des cellules entéroendocrines ainsi que les six lignages endocrines gastriques dérivent des cellules Ngn3. Comme c'est le cas dans le pancréas, aucune cellule endocrine intestinale ne se développe chez les mutants ngn3. En revanche, trois des six lignages endocrines gastriques sont présents chez les mutants suggérant la co-existence d'un mécanisme de développement endocrine Ngn3-indépendant et d'un mécanisme Ngn3-dépendant au sein de l'estomac.Dans un second temps, nous avons voulu savoir si Ngn3 était suffisant pour développer des lignages entéroendocrines. En effet, plusieurs travaux ont mis en évidence le potentiel de Ngn3 à développer des cellules endocrines pancréatiques à partir de tissus ou de lignées cellulaires d'origine pancréatique. J'ai surexprimé ngn3 dans la lignée cellulaire mIC-cl2 et dans des épithéliums intestinaux au stade E14.5. Mes résultats mettent en évidence que Ngn3 est capable d'enclencher des programmes de différenciation endocrine dans ces deux modèles via l'expression de facteurs de transcriptions connus pour leur implication dans la différenciation endocrine, et via l'expression de gènes codant pour des hormones.Au cours de ma thèse, j'ai également participé à une collaboration portant sur la caractérisation des déterminants génétiques, parmi lesquels Ngn3, impliqués dans le développement des cellules productrices de ghrelin dans le pancréas. J'ai mis en évidence que la ghrelin est produite dans le pancréas entre le stade embryonnaire E10.5 et jusqu'à 2 semaines de vie post-natale et que cette hormone peut être produite par les cellules a, mais également par un lignage qui lui est propre, les cellules e. De plus, j'ai démontré que les cellules productrices de ghrelin dérivent de progéniteurs Ngn3 et sont perdues chez les mutants ngn3 comme le sont les quatre autres lignages endocrines pancréatiques. L'analyse de souris mutantes pour des facteurs de transcription importants dans le développement des lignages endocrines pancréatiques a permis de mettre en évidence que les cellules e constituent un cinquième lignage endocrine pancréatique qui se développe selon ses propres déterminants génétiques, le distinguant des cellules a productrices de ghrelin. Ainsi, ces travaux ont permis de démontrer le rôle essentiel de Ngn3 dans la spécification des progéniteurs endocrines gastrique et intestinaux ainsi que dans le développement d'un nouveau lignage endocrine pancréatique: le lignage des cellules e.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF