Localisation d’EphA4 dans les corps cellulaires neuronaux et leurs prolongements

Entre P1 et P14, EphA4 est localisé à la surface des corps cellulaires granulaires et pyramidaux, souvent aux sites de contact avec des prolongements astrocytaires ou des

corps cellulaires neuronaux voisins. Pendant le développement postnatal, ces neurones migrent et se positionnent les uns par rapport aux autres dans leurs couches cellulaires respectives (voir Andersen, 2007). EphA4 pourrait ainsi participer à la régulation de leur comportement motile, en lien avec des interactions entre EphA4 et l’EfnB2 qui sont impliquées dans la régulation de la migration des cellules des crêtes neurales (Smith et al., 1997) et du remodelage de la morphologie cellulaire et des relations intercellulaires pendant la formation des somites (Barrios et al., 2003), ainsi que des rhombomères (Cooke et al., 2005). En outre, EphA4 est localisé dans les corps cellulaires et les prolongements dendritiques des cellules granulaires immatures (DCX-positives) dans la ZSG du rat adulte alors que des souris knockouts pour EphA4 ont des cellules granulaires immatures (DCX- positives) en position ectopique, c’est-à-dire en dehors de la ZSG et parfois même de la couche granulaire. Chumley et al. (2007) ont aussi rapporté la position ectopique de cellules progénitrices (nestine-positives), prolifératives (Ki-67-positives) et granulaires immatures (DCX-positives), dans la couche de cellules granulaires chez des souris postnatales ou adultes, knockouts pour EphB1, doublement knockouts pour EphB1 et EphB2, ou knockouts pour l’EfnB3 (voir la section 4.2.4. du Chapitre I). Puisqu’EphA4 peut lier l’EfnB3 avec une forte affinité, il pourrait ainsi être responsable de la transduction des signaux impliqués dans la migration cellulaire. Prises ensemble, ces données suggèrent ainsi qu’EphA4 puisse participer de façon similaire dans la maturation des cellules granulaires, pendant le développement postnatal et lors de la neurogenèse chez l’adulte.

Peu après la naissance, particulièrement à P1 et P7, EphA4 est aussi localisé à la surface des axones, cônes de croissance et filopodes axonaux. Ces observations soutiennent un rôle d’EphA4 dans la croissance et le guidage axonaux. En effet, la fonction d’EphA4 dans le guidage axonal a déjà été démontrée dans l’établissement de plusieurs projections du SNC (Coonan et al., 2001; Dufour et al., 2006; Eberhart et al., 2002; Egea et al., 2005; Helmbacher et al., 2000; Huffman and Cramer, 2007; Kullander et al., 2003; Marin et al., 2001; Vanderhaeghen et al., 2000). Particulièrement dans l’hippocampe, Otal et al. (2006) ont révélé des défauts de guidage des projections commissurales et associatives, tel que montré par la distribution anormale de leurs terminaisons axonales, en plus d’une diminution de la densité des terminaisons axonales de la projection commissurale et des fibres moussues dans leurs couches respectives, chez des souris knockouts pour l’EfnA5. De plus, des études in vitro ont démontré que plusieurs EfnA peuvent réguler la croissance,

le branchement et l’élagage des axones (Brownlee et al., 2000; Gao et al., 1999), ainsi que l’affaissement des cônes de croissance (Dail et al., 2006; Richter et al., 2007) de cellules pyramidales de l’hippocampe. Puisque toutes les EfnA peuvent se lier à EphA4, il pourrait donc être responsable de la transduction de ces signaux (voir section 4.2.1. du Chapitre I). Par ailleurs, en raison de leur distribution laminaire et nature glutamatergique, révélée par les jonctions de type asymétrique et la colocalisation d’EphA4 avec le transporteur vésiculaire du glutamate de type 1 (Vglut1) chez l’adulte (voir Bouvier et al. (2008) en Annexe I), les structures axonales EphA4-positives paraissent appartenir aux projections commissurales et associatives, aux fibres moussues et aux collatérales de Schaffer. Ainsi, nos observations vont dans le sens d’un rôle d’EphA4 dans la croissance et le guidage axonaux, pendant le développement postnatal de l’hippocampe, particulièrement des projections commissurales et associatives, des fibres moussues et des collatérales de Schaffer.

EphA4 est également localisé à la membrane plasmique de petits axones non myélinisés, tel qu’observé dans les faisceaux de fibres moussues, de P14 jusque chez l’adulte, ce qui suggère un rôle dans la fasciculation axonale. Un tel rôle a d’ailleurs déjà été proposé lors des interactions attractives entre EphA4 et les EfnA2 et EfnA5 dans des axones moteurs périphériques (Eberhart et al., 2000). Par contre, des interactions répulsives entre EphA4 et les EfnA, localisés à la surface d’axones adjacents, ont été impliquées dans la ségrégation des projections sensorielles et motrices des nerfs périphériques, pendant l’établissement de l’innervation neuromusculaire (Gallarda et al., 2008). Ces données suggèrent ainsi que des interactions attractives entre EphA4 et les EfnA localisés à la surface des axones d’une même projection, par exemple les fibres moussues, servent à leur fasciculation, alors que des interactions répulsives entre axones de projections différentes, notamment sensorielles et motrices, induisent plutôt leur ségrégation. Mentionnons enfin que les faisceaux des fibres moussues pourraient avoir des besoins particuliers en fasciculation axonale, en raison de l’intégration fonctionnelle de nouvelles cellules granulaires qui se poursuit chez l’adulte (voir Lledo et al., 2006; Ming and Song, 2005).

En outre, EphA4 décore la surface des axones en cours de myélinisation, tel qu’observé dans l’alveus et la couche oriens du CA1, à P14 et P21. Cette localisation suggère un nouveau type d’interaction neurone-glie entre les Eph et les Efn, c’est-à-dire

entre les axones et les oligodendrocytes dans le processus de myélinisation. L’EfnB3 pourrait être impliquée, puisqu’elle est exprimée par les oligodendrocytes myélinisants, du moins dans la moelle épinière chez la souris, de P5 jusque chez l’adulte (Benson et al., 2005). Afin de vérifier l’hypothèse selon laquelle EphA4 participerait dans la myélinisation axonale au niveau d’autres faisceaux de fibres en développement, tant dans le SNC que dans le système nerveux périphérique, il sera important d’y examiner sa localisation subcellulaire ainsi que celle d’Efn spécifiques. Par exemple, des interactions entre EphA4 et l’EfnB3 pourraient être impliquées dans la myélinisation de la voie corticospinale.

Somme toute, la localisation d’EphA4 à la surface des cellules neuronales en maturation supporte ses rôles dans la migration et le positionnement des corps cellulaires, pendant le développement postnatal ou lors de la neurogenèse chez l’adulte, puis dans la croissance, le guidage, la fasciculation et la myélinisation de leurs axones.

2.2. Localisation d’EphA4 dans les épines dendritiques et les terminaisons