Réactivation des cellules souches neurales dans les explants cérébraux de drosophiles en culture

Cami Naomi Keliinui; Susan E. Doyle; Sarah E. Siegrist

doi:10.3791/63189

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Article de méthode

Réactivation des cellules souches neurales dans les explants cérébraux de drosophiles en culture

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DOI :

10.3791/63189

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18 mai 2022

Cami Naomi Keliinui¹ , Susan E. Doyle¹ , Sarah E. Siegrist¹

¹Biology department, University of Virginia

Dans cet article

Résumé

Une méthode pour réactiver les cellules souches neurales quiescentes dans les explants cérébraux de drosophiles en culture a été établie. En utilisant cette méthode, le rôle des signaux systémiques peut être découplé des signaux intrinsèques des tissus dans la régulation de la quiescence, de l’entrée et de la sortie des cellules souches neurales.

Résumé

Les cellules souches neurales (CSN) ont la capacité de proliférer, de se différencier, de subir une apoptose et même d’entrer et de sortir de la quiescence. Bon nombre de ces processus sont contrôlés par l’interaction complexe entre les programmes génétiques intrinsèques du NSC et les facteurs extrinsèques du NSC, locaux et systémiques. Dans l’organisme modèle génétique, Drosophila melanogaster, NSC, connus sous le nom de neuroblastes (NB), passent de la quiescence à la prolifération pendant la transition embryonnaire à larvaire. Pendant ce temps, les larves émergent de leurs coquilles d’œufs et commencent à ramper, à la recherche de nutriments alimentaires. En réponse à l’alimentation animale, le corps gras, un organe endocrinien avec une capacité de stockage des lipides, produit un signal, qui est libéré par voie systémique dans l’hémolymphe circulante. En réponse au signal dérivé du corps gras (FBDS), les peptides analogues à l’insuline de la drosophile (Dilps) sont produits et libérés par les neurones neurosécrétoires cérébraux et la glie, conduisant à l’activation en aval de la signalisation de croissance PI3-kinase dans les NB et leur niche gliale et trachéale. Bien qu’il s’agisse du modèle actuel de la façon dont les NB passent de la quiescence à la prolifération, la nature du signal extrinsèque FBDS reste insaisissable. Pour mieux comprendre comment les signaux systémiques extrinsèques du NB régulent la sortie de la quiescence, une méthode a été mise au point pour cultiver les premiers cerveaux larvaires in vitro avant l’alimentation des animaux. Avec cette méthode, des facteurs exogènes peuvent être fournis au milieu de culture et nb sortir de la quiescence testée. Nous avons constaté que l’insuline exogène est suffisante pour réactiver les NB de la quiescence dans les explants du cerveau entier. Parce que cette méthode est bien adaptée aux écrans à grande échelle, nous visons à identifier des indices extrinsèques supplémentaires qui régulent les décisions de quiescence nb par rapport aux décisions de prolifération. Étant donné que les gènes et les voies qui régulent les décisions de prolifération du NSC sont conservés de manière évolutive, les résultats de ce test pourraient fournir un aperçu de l’amélioration des thérapies régénératives en clinique.

Introduction

Les cellules souches sont d’un grand intérêt en raison de leur potentiel d’utilisation en médecine régénérative ^1,2. De nombreux animaux, en particulier ceux qui ont une longue durée de vie, maintiennent des cellules souches dans leurs tissus adultes. Ces cellules souches résidentes fonctionnent pour maintenir l’homéostasie tissulaire et sont utilisées pour la réparation après une blessure physique ou une maladie ^3,4. La plupart des cellules souches chez les animaux adultes sont quiescentes, un état relativement dormant caractérisé par l’arrêt du cycle....