Analyse in vivo des interactions cellulaires lors de la formation du bourgeon gustatif chez le poisson zèbre

Taste buds are the sensory organs of taste, located within the oropharyngeal cavity and conserved in jawed vertebrates. They derive from two epithelia, ectodermal rostrally and endodermal caudally, without showing any major physiological differences. They are multicellular organs, composed of three distinct cell types that detect different taste stimuli. Several signaling pathways, including Wnt/b-catenin, Shh, Bmp, Notch and Fgf are required in the induction and differentiation of taste bud cells. The current work aims at understanding how oropharyngeal epithelial cells that differentiate to taste bud cell types, do behave in vivo to form functional sensory organs. The zebrafish larva is used as model because of its genetics, optical clarity and accessibility of the oropharynx. Firstly, a new transgenic line tg(fgf8a.enhancer:GFP) is characterized with respect to taste bud development. It is expressed in epithelial and all differentiating taste bud cell types. Second, spinning disk timelapse shows that gfp+ cells form groups, one of them differentiates to the 5-HT cell and altogether correspond to a developing taste bud organ. Third, surprisingly, developing taste bud cells are motile between neighbouring taste bud organs. Finally, focal two-photon laser ablation of the 5-HT cell and analysis of ascl1a-/- that is devoid of 5-HT cells show that the 5-HT cell is required for the maintenance of gfp+ cells into the developing taste bud. This is the first evidence that taste bud formation is dynamic, developing cells are motile between taste buds and require one taste bud cell type (5-HT) for their maintenance into the organ.Les bourgeons gustatifs, les organes sensoriels du goût, sont localisés dans la cavité oropharyngéenne et ils sont conservés chez les vertébrés à mâchoire. Selon leur localisation, ils ont une origine épithéliale différente (rostralement, ectodermique et caudalement endodermique). Ils sont composés de trois types cellulaires distincts qui détectent les différentes qualités gustatives. Bien que l'induction et la différenciation cellulaire de ces organes sont bien étudiées, les mécanismes de la formation des organes intactes et fonctionnelles à partir de ces cellules restent inconnus.L'objectif de ce travail est de comprendre comment les cellules épithéliales se comportent in vivo afin de former des organes sensoriels gustatifs fonctionnels chez le poisson zèbre. En premier, une nouvelle lignée transgénique tg(fgf8a.enhancer:GFP) (gfp+) a été caractérisée. Elle est exprimée dans tous les types cellulaires du bourgeon au cours du développement. En deuxième, la vidéomicroscopie in vivo montre que les cellules gfp+ peuvent se différencier à des cellules sérotoninergiques (tph1b/5-HT) et elle se regroupent autour de ces dernières. En troisième, de façon surprenant, les cellules gfp+ sont motiles et elles peuvent se déplacer d'un bourgeon à l'autre. Enfin, l'ablation au laser multi-photon et l'analyse du mutant ascl1a-/- montrent que la cellule 5-HT est nécessaire au maintien des cellules gfp+ dans le bourgeon. Ce travail démontre pour la première fois que la formation des bourgeons gustatifs est un processus dynamique et que les cellules de cet organe sensoriel sont motiles