Phenotypic and functional analysis of human fetal liver hematopoietic stem cells in culture.

Steady-state hematopoiesis and hematopoietic transplantation rely on the unique potential of stem cells to undergo both self-renewal and multilineage differentiation. Fetal liver (FL) represents a promising alternative source of hematopoietic stem cells (HSCs), but limited by the total cell number obtained in a typical harvest. We reported that human FL nonobese diabetic/severe combined immunodeficient (NOD/SCID) repopulating cells (SRCs) could be expanded under simple stroma-free culture conditions. Here, we sought to further characterize FL HSC/SRCs phenotypically and functionally before and following culture. Unexpanded or cultured FL cell suspensions were separated into various subpopulations. These were tested for long-term culture potential and for in vivo repopulating function following transplantation into NOD/SCID mice. We found that upon culture of human FL cells, a tight association between classical stem cell phenotypes, such as CD34(+) /CD38(-) and/or side population, and NOD/SCID repopulating function was lost, as observed with other sources. Although SRC activity before and following culture consistently correlated with the presence of a CD34(+) cell population, we provide evidence that, contrary to umbilical cord blood and adult sources, stem cells present in both CD34(+) and CD34(-) FL populations can sustain long-term hematopoietic cultures. Furthermore, upon additional culture, CD34-depleted cell suspensions, devoid of SRCs, regenerated a population of CD34(+) cells possessing SRC function. Our studies suggest that compared to neonatal and adult sources, the phenotypical characteristics of putative human FL HSCs may be less strictly defined, and reinforce the accumulated evidence that human FL represents a unique, valuable alternative and highly proliferative source of HSCs for clinical applications.

Awakening dormant haematopoietic stem cells.

Haematopoietic stem cells (HSCs) in mouse bone marrow are located in specialized niches as single cells. During homeostasis, signals from this environment keep some HSCs dormant, which preserves long-term self-renewal potential, while other HSCs actively self renew to maintain haematopoiesis. In response to haematopoietic stress, dormant HSCs become activated and rapidly replenish the haematopoietic system. Interestingly, three factors - granulocyte colony-stimulating factor, interferon-alpha and arsenic trioxide - have been shown to efficiently activate dormant stem cells and thereby could break their resistance to anti-proliferative chemotherapeutics. Thus, we propose that two-step strategies could target resistant leukaemic stem cells by priming tumours with activators of dormancy followed by chemotherapy or targeted therapies.

Ochratoxin A at nanomolar concentration perturbs the homeostasis of neural stem cells in highly differentiated but not in immature three-dimensional brain cell cultures.

Ochratoxin A (OTA), a fungal contaminant of basic food commodities, is known to be highly cytotoxic, but the pathways underlying adverse effects at subcytotoxic concentrations remain to be elucidated. Recent reports indicate that OTA affects cell cycle regulation. Therefore, 3D brain cell cultures were used to study OTA effects on mitotically active neural stem/progenitor cells, comparing highly differentiated cultures with their immature counterparts. Changes in the rate of DNA synthesis were related to early changes in the mRNA expression of neural stem/progenitor cell markers. OTA at 10nM, a concentration below the cytotoxic level, was ineffective in immature cultures, whereas in mature cultures it significantly decreased the rate of DNA synthesis together with the mRNA expression of key transcriptional regulators such as Sox2, Mash1, Hes5, and Gli1; the cell cycle activator cyclin D2; the phenotypic markers nestin, doublecortin, and PDGFRα. These effects were largely prevented by Sonic hedgehog (Shh) peptide (500ngml(-1)) administration, indicating that OTA impaired the Shh pathway and the Sox2 regulatory transcription factor critical for stem cell self-renewal. Similar adverse effects of OTA in vivo might perturb the regulation of stem cell proliferation in the adult brain and in other organs exhibiting homeostatic and/or regenerative cell proliferation.

Analyzing dynamic intellectual capital: System-based theory and application

This research report presents an application of systems theory to evaluating intellectual capital (IC) as organization's ability for self-renewal. As renewal ability is a dynamic capability of an organization as a whole, rather than a static asset or an atomistic competence of separate individuals within the organization, it needs to be understood systemically. Consequently, renewal ability has to be measured with systemic methods that are based on a thorough conceptual analysis of systemic characteristics of organizations. The aim of this report is to demonstrate the theory and analysis methodology for grasping companies' systemic efficiency and renewal ability. The volume is divided into three parts. The first deals with the theory of organizations as self-renewing systems. In the second part, the principles of quantitative analysis of organizations are laid down. Finally, the detailed mathematics of the renewal indices are presented. We also assert that the indices produced by the analysis are an effective tool for the management and valuation of knowledge-intensive companies.

Long-lasting stem cell-like memory CD8+ T cells with a naïve-like profile upon yellow fever vaccination.

Efficient and persisting immune memory is essential for long-term protection from infectious and malignant diseases. The yellow fever (YF) vaccine is a live attenuated virus that mediates lifelong protection, with recent studies showing that the CD8(+) T cell response is particularly robust. Yet, limited data exist regarding the long-term CD8(+) T cell response, with no studies beyond 5 years after vaccination. We investigated 41 vaccinees, spanning 0.27 to 35 years after vaccination. YF-specific CD8(+) T cells were readily detected in almost all donors (38 of 41), with frequencies decreasing with time. As previously described, effector cells dominated the response early after vaccination. We detected a population of naïve-like YF-specific CD8(+) T cells that was stably maintained for more than 25 years and was capable of self-renewal ex vivo. In-depth analyses of markers and genome-wide mRNA profiling showed that naïve-like YF-specific CD8(+) T cells in vaccinees (i) were distinct from genuine naïve cells in unvaccinated donors, (ii) resembled the recently described stem cell-like memory subset (Tscm), and (iii) among all differentiated subsets, had profiles closest to naïve cells. Our findings reveal that CD8(+) Tscm are efficiently induced by a vaccine in humans, persist for decades, and preserve a naïveness-like profile. These data support YF vaccination as an optimal mechanistic model for the study of long-lasting memory CD8(+) T cells in humans.

Tumor heterogeneity and cancer stem cell paradigm: updates in concept, controversies and clinical relevance.

Although tumor heterogeneity is widely accepted, the existence of cancer stem cells (CSCs) and their proposed role in tumor maintenance has always been challenged and remains a matter of debate. Recently, a path-breaking chapter was added to this saga when three independent groups reported the in vivo existence of CSCs in brain, skin and intestinal tumors using lineage-tracing and thus strengthens the CSC concept; even though certain fundamental caveats are always associated with lineage-tracing approach. In principle, the CSC hypothesis proposes that similar to normal stem cells, CSCs maintain self renewal and multilineage differentiation property and are found at the central echelon of cellular hierarchy present within tumors. However, these cells differ from their normal counterpart by maintaining their malignant potential, alteration of genomic integrity, epigenetic identity and the expression of specific surface protein profiles. As CSCs are highly resistant to chemotherapeutics, they are thought to be a crucial factor involved in tumor relapse and superficially appear as the ultimate therapeutic target. However, even that is not the end; further complication is attributed by reports of bidirectional regeneration mechanism for CSCs, one from their self-renewal capability and another from the recently proposed concept of dynamic equilibrium between CSCs and non-CSCs via their interconversion. This phenomenon has currently added a new layer of complexity in understanding the biology of tumor heterogeneity. In-spite of its associated controversies, this area has rapidly emerged as the center of attention for researchers and clinicians, because of the conceptual framework it provides towards devising new therapies.

Inactivation of PPARβ/δ adversely affects satellite cells and reduces postnatal myogenesis.

Peroxisome proliferator-activated receptor β/δ (PPARβ/δ) is a ubiquitously expressed gene with higher levels observed in skeletal muscle. Recently, our laboratory showed (Bonala S, Lokireddy S, Arigela H, Teng S, Wahli W, Sharma M, McFarlane C, Kambadur R. J Biol Chem 287: 12935-12951, 2012) that PPARβ/δ modulates myostatin activity to induce myogenesis in skeletal muscle. In the present study, we show that PPARβ/δ-null mice display reduced body weight, skeletal muscle weight, and myofiber atrophy during postnatal development. In addition, a significant reduction in satellite cell number was observed in PPARβ/δ-null mice, suggesting a role for PPARβ/δ in muscle regeneration. To investigate this, tibialis anterior muscles were injured with notexin, and muscle regeneration was monitored on days 3, 5, 7, and 28 postinjury. Immunohistochemical analysis revealed an increased inflammatory response and reduced myoblast proliferation in regenerating muscle from PPARβ/δ-null mice. Histological analysis confirmed that the regenerated muscle fibers of PPARβ/δ-null mice maintained an atrophy phenotype with reduced numbers of centrally placed nuclei. Even though satellite cell numbers were reduced before injury, satellite cell self-renewal was found to be unaffected in PPARβ/δ-null mice after regeneration. Previously, our laboratory had showed (Bonala S, Lokireddy S, Arigela H, Teng S, Wahli W, Sharma M, McFarlane C, Kambadur R. J Biol Chem 287: 12935-12951, 2012) that inactivation of PPARβ/δ increases myostatin signaling and inhibits myogenesis. Our results here indeed confirm that inactivation of myostatin signaling rescues the atrophy phenotype and improves muscle fiber cross-sectional area in both uninjured and regenerated tibialis anterior muscle from PPARβ/δ-null mice. Taken together, these data suggest that absence of PPARβ/δ leads to loss of satellite cells, impaired skeletal muscle regeneration, and postnatal myogenesis. Furthermore, our results also demonstrate that functional antagonism of myostatin has utility in rescuing these effects.

Kohti dynaamista organisaatioviestintää ja organisaatiota – teoreettinen synteesi

Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, mitä on dynaaminen organisaatio- viestintä, minkälaisesta maailmankuvasta se ponnistaa ja mitä yhtymä- kohtia sillä on tietojohtamisen kolmiulotteiseen organisaatiomalliin. Tutkimus on teoreettinen synteesi, jonka avulla on tarkoitus löytää myös käytännön menetelmiä, joilla voidaan tukea dynaamista organisaatio- viestintää, organisaation dynaamisuutta sekä itseuudistumista. Tutkimuksen teoreettisina lähtökohtina ovat Pekka Aulan dynaamisen organisaatioviestinnän teoria sekä pääasiassa Pirjo Ståhlen luoma kolmiulotteinen organisaatiomalli ja siihen liittyvä itseuudistuvien systeemien teoriaehdotus. Tutkimuksen käytännönläheisessä osassa analysoidaan suomalaisia organisaatioviestinnän oppikirjoja dynaamisen organisaatioviestinnän teorian valossa. Lopuksi muodostetaan malli, joka tukee dynaamista organisaatioviestintää ja organisaatiota. Tutkimus osoittaa, että useiden teoreetikoiden mielestä organisaatioiden pitäisi luopua vanhentuneista organisaatiorakenteistaan ja kehittää työympäristöjään nostamalla inhimilliset voimavarat ensisijaisiksi sekä keskittymällä työntekijöiden välisen vuorovaikutuksen, tiedon sekä informaation vaihtoon.

IMP2 provides an alternative to LIN28B for LET-7 target gene protection and glioma stem cell maintenance

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most frequent and lethal primary brain tumor in adults. Accumulating evidence suggests that tumors comprise a hierarchical organization that is, at least partially, not genetically driven. Cells that reside at the apex of this hierarchy are commonly referred to as cancer stem cells (CSCs) and are believed to largely contribute to recurrence and therapeutic failure. Although the complexity of epigenetic regulation of the genome precludes prediction as to which epigenetic changes dominate CSC specification in different cancer types, the ability of microRNAs (miRNAs) to fine-tune expression of entire gene networks places them among prime candidates for establishing CSC properties. In this study we characterized the miRNA expression profile of primary GBM grown either under conditions that enrich for GSCs or their differentiated non-tumorigenic progeny (DGCs). Although, we identified a subset of miRNAs that was strongly differentially expressed between GSCs and DGCs, we observed that in GSCs both let-7 and, paradoxically, their target genes are highly expressed, suggesting protection against let-7 action. Using PAR-CLIP we show that insulin-like growth factor-2 mRNA-binding protein 2 (IMP2) provides a mechanism for let-7 target gene protection that represents an alternative to LIN28A/B, which abrogates let-7 biogenesis in normal embryonic and certain malignant stem cells. By direct binding to miRNA recognition elements, IMP2 protects its targets from let-7 mediated decay. Importantly, depletion of IMP2 in GSCs strongly impairs their self- renewal properties and tumorigenicity in vivo, a phenotype that can be rescued by expression of LIN28B, suggesting that IMP2 mainly contributes to GSC maintenance by protecting let-7 target genes from silencing. Using mouse models, we show that depletion of IMP2 in neural stem cells (NSCs) induces let-7 target gene down-regulation, impairs their clonogenic capacity, and affects differentiation. Taken together, our observations describe a novel regulatory function of IMP2 in the let-7 axis whereby it supports GSC and NSC specification. Résumé (Français) Le glioblastome (GBM) est la tumeur primaire maligne du cerveau la plus fréquente. De nombreuses études ont démontré l'existence d'une organisation hiérarchique des cellules cancéreuses liée à des mécanismes épigénétiques. Les cellules qui se trouvent au sommet de cette hiérarchie sont appelées cellules souches cancéreuses (CSC), et contribuent à l'échec thérapeutique. Bien que la complexité des régulateurs épigénétiques permette difficilement de prédire quel mécanisme contribue le plus aux propriétés des CSC, la capacité des microRNAs (miRNAs) de réguler des réseaux entiers de gènes, les placent comme des candidats de premiers choix. Ici, nous avons caractérisé le profil d'expression des miRNAs dans des tumeurs primaires de GBM cultivées dans des conditions qui enrichissent soit pour les CSC, soit pour leur contrepartie de cellules cancéreuses différences (CCD). De manière surprenante et paradoxale la famille de miRNA let-7 et leurs gènes cibles étaient hautement exprimés dans les CSC, suggérant un mécanisme de protection contre l'action des let-7. Avec l'aide de la technologie PAR-CLIP, nous démontrons que la protéine IMP2, protège les mRNAs de l'action des let-7 et représente une alternative à Lin28A/B, qui d'ordinaire réprime fortement la maturation des let-7 dans les cellules souches embryonnaires et divers cancers. En se liant à la région ciblée par les let-7, IMP2 protège ses transcrits de l'action de cette classe de microRNA qui est tumoro-supressive. La déplétion d'IMP2 dans des CSC de GBM réduit fortement leur clonogénicité in vitro et leur tumorigénicité in vivo. Ceci peut être reversé en introduisant Lin28B dans des CSC de GBM, suggérant qu'IMP2 exerce ses fonctions pro-tumorigéniques en modulant l'axe let-7. Avec l'aide de modèles murins, nous observons que la déplétion de IMP2 dans les cellules souches neurales (CSN) induit une baisse de leur clonogénicité et des cibles des miRNAs let-7, suggérant une conservation de ce mécanisme entre les CSC de GBM et les CSN. En résumé, nos observations définissent une nouvelle fonction de IMP2 dans l'axe let-7 par lequel il contribue au maintien des propriétés des CSC et des CSN.

Työponnistus ja organisaation uudistumiskyky:Haluammeko björnborgeja vai henrykissingerejä?

Tämän Pro Gradu –tutkielman tavoitteena oli tutkia, onko työponnistuksen ja organisaation uudistumiskyvyn välillä yhteyttä. Lisäksi selvitettiin, vaikuttavatko työtyytyväisyys, työmotivaatio ja henkilökohtainen uudistumiskyky organisaation uudistumiskykyyn. Niiden yhteys selvitettiin myös työponnistukseen. Tutkimuksessa käytettiin kahta erilaista tiedonhankintaa. Esimerkkiyritykselle tehtiin määrällinen tutkimuskysely. Lisäksi tehtiin kolme puolistruktuoitua ryhmähaastattelua. Myös kolme yksikönjohtajaa haastateltiin. Tutkielma antoi selkeän todisteen siitä, että työponnistuksella ja organisaation uudistumiskyvyllä on yhteys toisiinsa. Vielä vahvempi yhteys löytyi työmotivaation ja uudistumiskyvyn välillä. Henkilökohtaisen uudistumiskyvyn ja organisaation uudistumiskyvyn välillä oli hyvin heikko yhteys. Vielä heikompi oli sen yhteys työponnistukseen. Työtyytyväisyys korreloi hyvin vahvasti työponnistuksen kanssa, mutta sen suhde organisaation uudistumiskykyyn oli selvästi huonompi kuin työmotivaation ja työponnistuksen. Esimerkkiorganisaation yksikköjen, osastojen ja suoritusportaiden välisiä eroja tutkittiin myös. Toimitusosastojen ja muiden osastojen väliltä löytyi merkitseviä eroja, mutta muuten yrityksen arvot eri tahoilla olivat melko tasaisia.

Effect of conditioned medium of mesenchymal stem cells on the in vitro maturation and subsequent development of mouse oocyte

Mesenchymal stem cells (MSCs) secrete a variety of cytokines and growth factors in addition to self-renewal and multiple forms of differentiation. Some of these secreted bioactive factors could improve meiotic maturation in vitro and subsequent embryo developmental potential. The aim of the present study was to determine whether in vitro maturation (IVM) of mouse oocyte with or without cumulus cells could be improved by contact with conditioned medium (CM) of MSCs as well as the efficiency of CM to support follicular growth and oocyte maturation in the ovarian organ of mice cultured on soft agar. The developmental potential of matured oocyte was assessed by blastocyst formation after in vitro fertilization (IVF). Germinal vesicle stage oocytes with or without cumulus cells were subjected to IVM in either CM, Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM), α-minimum essential medium (α-MEM) or human tubal fluid (HTF). Approximately 120 oocytes were studied for each medium. CM produced a higher maturation rate (91.2%) than DMEM (54.7%), α-MEM (63.5%) and HTF (27.1%). Moreover, CM improved embryo development to blastocyst stage significantly more than DMEM and HTF (85 vs 7% and 41.7%, respectively) but there was no significant difference compared with α-MEM (85 vs 80.3%). The behavior of cortical granules of IVM oocytes cultured in CM revealed cytoplasmic maturation. Moreover, CM also supported preantral follicles growth well in organotypic culture on soft agar resulting in the maturation of 60% of them to developmentally competent oocytes. The production of estrogen progressively increased approximately 1-fold every other day during organ culture, while a dramatic 10-fold increase in progesterone was observed 17 h after human chorionic gonadotropin stimulus at the end of culture. Thus, CM is an effective medium for preantral follicle growth, oocyte maturation, and sequential embryo development.

L’effet de HOXB4 sur l’expansion et la différenciation des progéniteurs myéloïdes

La surexpression rétrovirale du facteur de transcription HOXB4 résulte en une expansion sélective des cellules souches hématopoïétiques (CSH) in vitro et in vivo et ce, sans induire de leucémie. Par contre, la demi-vie intracellulaire de la protéine est de seulement une heure et le fait que la protéine disparaît du milieu de culture après environ 4 heures représente un obstacle majeur à l’utilisation clinique de la protéine HOXB4. Trois mutants HOXB4 ayant une substitution d`un seul acides aminés (AA) parmi les 31 premiers AA ont démontré une augmentation de la stabilité de la protéine. Nous avons donc évalué l’effet de HOXB4 et de ses trois mutants sur la production de cellules progénitrices myéloïdes. L’expression ectopique de HOXB4 sauvage (s-HOXB4) et HOXB4 mutant (m-HOXB4) a un effet comparable sur la fréquence des cellules progénitrices myéloïdes en essai clonogénique. Par contre, la capacité de prolifération des cellules progénitrices myéloïdes qui surexpriment s-HOXB4 et 1423 m-HOXB4 a été supérieure à celle des cellules contrôles (GFP seul) et des deux autres mutants. De plus, malgré le fait que toutes les variantes de HOXB4 confèrent une capacité d’autorenouvellement similaire aux cellules progénitrices multipotents (GEMM), la production des progéniteurs granulocytaires (CFU-G) est compromise lorsque les cellules surexpriment 1426 et 1427 m-HOXB4. D’autre part, la densité cellulaire des colonies myéloïdes qui surexpriment ces deux mutants est diminuée, ce qui suggère que ces mutations ont non seulement augmenté sa stabilité, mais potentiellement affecté certaines fonctions biologiques de s-HOXB4. Enfin, 1423 m-HOXB4 semble n’avoir perdu aucune fonction de s-HOXB4 dans nos évaluations clonogéniques in vitro, ce qui fait de ce mutant une molécule intéressante pour des applications cliniques d’expansion des cellules progénitrices hématopoïétiques.

Thérapie par les cellules souches mésenchymateuses dans la guérison tendineuse chez le cheval

Les tendinites sont des lésions communes chez le cheval athlète, ayant un impact financier et sportif considérable. Les cellules souches mésenchymateuses (CSMs) de moelle osseuse (MO) sont empiriquement utilisées en clinique pour améliorer la guérison des affections myoarthrosquelettiques. Cependant, il est nécessaire de standardiser les protocoles d’isolement des CSMs équines et d’analyser leurs effets sur la guérison tendineuse pour ajuster leur dose. Les objectifs de cette étude étaient de comparer 3 méthodes d’isolement des CSMs équines et d’établir un modèle de guérison tendineuse minimal invasif pour analyser l’effet des CSMs sur cette guérison. Des CSMs de MO du sternum de juments étaient isolées par 3 protocoles couramment utilisés (adhérence au pétri (Classique) et 2 méthodes par gradient de densité (Percoll et Ficoll)). La viabilité des cellules après isolement, le rendement d’isolement, le nombre de CSMs obtenues après 14 jours de culture et leurs caractéristiques fonctionnelles (renouvellement et différentiation) étaient comparés entre les 3 protocoles. Les résultats suggéraient que le Percoll était le meilleur protocole en termes de rendement et de capacité de renouvellement des cellules. La différence n’était pas significative pour leur viabilité et leur capacité de différentiation. Un modèle de guérison tendineuse, consistant en une ténectomie du tendon extenseur latéral du doigt fut ensuite développé. Cependant, la grande variabilité interindividuelle de qualité de guérison dans le groupe pilote implique une ré-évaluation du modèle. Des études futures, avec des CSMs isolées par le Percoll dans de nouveaux modèles de guérison tendineuse devraient permettre de déterminer la dose adéquate de CSMs.

De l’aller-retour au point de non-retour : Étude comparative de l’expérience interculturelle et du sentiment d’épuisement culturel des expatriés occidentaux en Inde

Afin de saisir le contexte du phénomène de l’expatriation d’Occidentaux en Inde, nous relevons d’abord certains traits de la modernité occidentale, tels le sentiment d’aliénation, le tournant subjectiviste, la globalisation et les principaux mythes-modèles de l’Inde qui circulent dans les pays occidentaux et donnent naissance aux projets d’expatriation. Une approche expérientielle facilite la compréhension de l’expatriation telle qu’elle est vécue par les acteurs. La collecte de données ethnographiques permet de saisir ces expériences à partir de récits recueillis dans trois zones frontière : 1) à Rishikesh, auprès d’expatriés spirituels; 2) à Calcutta, auprès d’expatriés humanitaires; 3) à Goa, auprès d’expatriés hédonistes-expressifs cherchant à améliorer leur style de vie. Ces données ethnographiques sont présentées dans trois chapitres distincts. Un chapitre comparatif met ensuite en relief quelques points de convergence dans l’expérience des expatriés, soit l’insertion locale au sein de communautés spécifiques, fortement associées à des mythes-modèles de l’Inde; le renouveau identitaire découlant de l’expérience interculturelle; et finalement, l’impact du transnationalisme sur la consolidation du malaise face à la modernité. La discussion théorique présente les solutions mises en branle par les expatriés pour tempérer leur malaise par rapport à l’Occident, soit : 1) l’engagement en profondeur dans un mode de vie permettant de se réaliser selon ses propres aspirations; 2) le regroupement par affinités et l’adoption d’un rôle social clair; 3) l’affranchissement de la pression sociale et l’adoption de pratiques transnationales permettant de préserver une continuité affective avec les proches tout en endossant un statut d’étranger. L’étude révèle aussi qu’on ne peut faire abstraction de l’histoire des relations de l’Occident avec le sous-continent pour comprendre les relations interculturelles des expatriés occidentaux avec les Indiens locaux. Enfin, les privilèges socioéconomiques des Occidentaux en Inde sont clairement identifiés comme étant une condition essentielle de leurs projets d’expatriation, ceux-ci étant néanmoins motivés principalement par un sentiment d’épuisement culturel face à l’Occident et à son mode de vie. Faisant suite à l’analyse des points de vue critiques sur la modernité (renforcés par l’expérience d’altérité), la thèse s’achève sur l’évocation de quelques pistes de recherche pour une anthropologie de l’Occident, tout en interrogeant, implicitement, le projet anthropologique.

Étude moléculaire de la fonction du gène Bmi1 dans le processus de sénescence du système nerveux

Des études présentées dans cette thèse ont permis de démontrer que le gène du groupe Polycomb (PcG) Bmi1 est essentiel à l’auto-renouvellement des progéniteurs rétiniens immatures et pour le développement rétinien après la naissance. Ce travail illustre chez l’embryon que Bmi1 est hautement enrichie dans une sous-population de progéniteurs rétiniens exprimant le marqueur de surface SSEA-1 et différents marqueurs de cellules souches. À tous les stades de développement analysés, l’absence de Bmi1 résulte en une diminution de la prolifération et de l’auto-renouvellement des progéniteurs immatures. Pour mieux comprendre la cascade moléculaire en absence de Bmi1, nous avons inactivé p53 dans les colonies Bmi1-/-. Cette inactivation a permis une restauration partielle du potentiel d’auto-renouvellement. De plus, en absence de Bmi1, la prolifération et la maintenance de la population de progéniteurs rétiniens immatures localisés dans le corps ciliaire sont aussi affectées après la naissance. Bmi1 permet donc de distinguer les progéniteurs immatures de la population principale de progéniteurs, et est requis pour le développement normal de la rétine. Nous avons également démontré que l’oncogène Bmi1 est requis dans les neurones pour empêcher l’apoptose et l’induction d’un programme de vieillissement prématuré, causé par une baisse des défenses anti-oxydantes. Nous avons observé dans les neurones Bmi1-/- une augmentation des niveaux de p53, de la concentration des ROS et de la sensibilité aux agents neurotoxiques. Nous avons démontré ainsi que Bmi1 contrôle les défenses anti-oxydantes dans les neurones en réprimant l’activité pro-oxydante de p53. Dans les neurones Bmi1-/-, p53 provoque la répression des gènes anti-oxydants, induisant une augmentation des niveaux de ROS. Ces résultats démontrent pour la première fois que Bmi1 joue un rôle critique dans la survie et le processus de vieillissement neuronal.