Thèse Rôles des Microglies dans les Réarrangements Structurels du Cerveau Postnatal H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Ecole normale supérieure - PSL École doctorale : Sciences du Vivant Laboratoire de recherche : Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure Direction de la thèse : Sonia GAREL ORCID 0000000329843645 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-10T23:59:59 Les microglies, les macrophages résidents du cerveau, jouent un rôle clé dans le développement des circuits neuronaux et la plasticité cérébrale. Si la majorité des recherches postnatales se sont concentrées sur leur rôle dans le raffinement synaptique, nos travaux ont révélé leur contribution essentielle au maintien de l'intégrité tissulaire durant l'embryogenèse, en particulier dans les zones de tension morphogénétique. Nous avons identifié un état microglial, les microglies associées aux faisceaux axonaux (ATM), qui s'accumulent aux frontières vulnérables et préviennent la formation de lésions cavitaires. Cependant, les rôles des microglies dans la maturation postnatale du cerveau, au-delà du remodelage synaptique, restent largement inexplorés. Pour aborder cette question, nous utilisons plusieurs modèles, notamment des souris Csf1rFIRE/FIRE, qui présentent une absence constitutive de microglies, et des traitements pharmacologiques (PLX3397 ou PLX5562) pour induire des déplétion transitoires de microglies. Nous étudions également l'inactivation des ligands du CSF1R dans des niches spécifiques pour évaluer les fonctions locales des microglies. Bien que les souris Csf1rFIRE/FIRE ne montrent pas de collapse synaptique majeur, nos résultats préliminaires révèlent des phénotypes frappants, incluant l'apparition de cavités transitoires dans le bulbe olfactif et le thalamus, non observées dans les modèles de déplétion embryonnaires. Cela suggère des rôles inattendus des microglies dans l'intégrité structurelle postnatale.

Ce projet de thèse a pour objectif d'élucider les rôles temporels et régionaux des microglies dans le développement postnatal du cerveau, ainsi que les conséquences fonctionnelles et structurelles de leur absence. Nous commencerons par examiner les cavités dans le bulbe olfactif et le thalamus des souris Csf1rFIRE/FIRE pour déterminer si elles résultent de l'absence de microglies postnatales, en utilisant des traitements PLX contrôlés temporellement. Nous comparerons ces cavités postnatales avec celles observées durant l'embryogenèse, en analysant la composition de la matrice extracellulaire par histologie et immunomarquage. Nous étudierons également l'accumulation des microglies et leurs états, y compris l'état ATM, par des analyses transcriptomiques. Enfin, nous explorerons les conséquences fonctionnelles des lésions postnatales chez les souris adultes, en nous concentrant sur l'intégrité des faisceaux axonaux et la connectivité cérébrale à l'aide de l'IRM et du traçage viral.
En parallèle, nous étudierons les lésions dans le bulbe olfactif, une région clé subissant des changements structurels importants, y compris l'établissement du trajet migratoire rostral qui fournit des progéniteurs au bulbe. Nous analyserons l'anatomie du bulbe et évaluerons les altérations de la prolifération cellulaire, de la mort cellulaire et de la migration des neurones nouvellement formés dans ce trajet. Cette approche sera complétée par des analyses transcriptomiques et protéomiques pour évaluer l'impact de la déplétion des microglies. Pour étudier spécifiquement l'impact des microglies dans cette région, nous utiliserons une injection virale Cre dans des souris Csf1fl/fl;Il34fl/fl pour dépléter localement les microglies dans le bulbe. De plus, nous utiliserons le modèle Clec7aCreERT2 pour dépléter ATM et analyser l'impact de cet état microglial sur l'intégrité du bulbe. Enfin, nous évaluerons la fonction olfactive des souris adultes et des souriceaux à l'aide de tests comportementaux dédiés.
En combinant des stratégies de déplétion constitutives et temporaires avec une manipulation locale et des lectures fonctionnelles, ce projet fournira des informations essentielles sur les rôles des microglies dans la construction cérébrale postnatale et affinera la compréhension de leurs fonctions neuroprotectrices. Les microglies, macrophages résidents du cerveau, jouent un rôle essentiel dans le développement et la plasticité des circuits neuronaux. Bien que la majorité des recherches sur les microglies postnatales se soient concentrées sur leur rôle dans le raffinement synaptique, nos travaux ont mis en lumière leur contribution structurelle pendant l'embryogenèse, notamment dans le maintien de l'intégrité tissulaire dans des zones de tension morphogénétique. Nous avons particulièrement identifié un état microglial, les microglies associées aux faisceaux axonaux (ATM), qui s'accumulent aux frontières vulnérables et préviennent la formation de lésions cavitaires. Bien que la maturation postnatale du cerveau implique des changements structurels majeurs au-delà du remodelage synaptique, le rôle des microglies dans ces processus reste encore largement inexploré. Le projet de recherche proposé cherche à explorer ce rôle crucial des microglies dans la construction du cerveau postnatal, avec une attention particulière portée sur la manière dont leur absence ou dysfonctionnement affecte les réarrangements structurels. Les objectifs du projet sont de caractériser, chez la souris, le rôle des microglies dans les réarrangements structurels du cerveau postnatal, notamment dans le bulbe olfactif et le thalamus - rôles que nous avons récemment identifiés - ainsi que les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués et leurs conséquences sur la formation et la maintenance des circuits neuronaux. Pour caractériser les rôles des microglies dans les réarrangements structurels du cerveau postnatal et étudier les conséquences de leur déplétion, nous utiliserons des souris Csf1rFIRE/FIRE et des traitements PLX3397/PLX5562 pour induire des déplétion transitoires de microglies. En combinaison avec des modèles permettant de dépléter spécifiquement les microglies dans des régions ciblées, nous réaliserons :
i) une analyse phénotypique des cavités postnatales dans le bulbe olfactif et le thalamus,
ii) une caractérisation des mécanismes moléculaires impliqués grâce à des analyses transcriptomiques et protéomiques,
iii) l'étude des conséquences fonctionnelles à long terme sur la connectivité cérébrale via IRM et traçages viraux, ainsi que des tests comportementaux pour évaluer l'impact sur la fonction olfactive.