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JONATHAN VINET
NEUROGENÈSE POST-NATALE : É ~ E DE LA ZONE SOUS-VENTRICULAIRE DANS LE CERVEAU HUMAIN ADULTE
Mémoire présenté
à la Faculté des études supérieures de I'Université Laval
pour 1' obtention du grade de maître ès sciences (M-Sc.)
Département d'anatomie et de physiologie FAcULTÉ DE MÉDECINE
UNIVERS~~É LAVAL
Décembre 1999
O Jonathan Vinet, 1999
National Library m+m d Canada Bibliothèque nationale du Canada
Acquisitions and Acquisitions et Bibliographie Services senAces bibiiographiques
395 Wellington Street 395, rue Wellington Ottawa ON K1A ON4 OaawaON K1A ON4 Canada CaMda
The author has granted a non- exclusive Licence allowing the National Library of Canada to reproduce, loan, distribute or sell copies of ths thesis in microform, paper or electronic formats.
L'auteur a accordé une licence non exclusive permettant à la Bibliothèque nationale du Canada de reproduire, prêter, distribuer ou vendre des copies de cette thèse sous la forme de microfiche/film, de reproduction sur papier ou sur format électronique.
The author retains ownership of the L'auteur conserve la propriété du copyright in this thesis. Neither the droit d'auteur qui protège cette thèse. thesis nor substantial extracts &om it Ni la thèse ni des extraits substantiels may be printed or otheMrise de celle-ci ne doivent être imprimés reproduced without the author's ou autrement reproduits sans son permission. autorisation.
Cette étude immunohistochimique portant sur la caractérisation de la zone sous-
ventriculaire (SVZ) dans le cerveau humain adulte, zone connue chez les rongeurs pour la
production de nouveaux neurones durant la vie adulte, a été réalisée à l'aide d'anticorps dirigés contre des marqueurs connus, utilisés dans l'étude de la neurogenèse post-natale chez les rongeurs. Les résultats démontrent l'existence d'une zone similaire à celle des
rongeurs où il semble y avoir une continuation de la prolifération durant toute la vie de I'i ndividu. Deux nouvelles zones expriment les marqueurs de la SV2 et n'ont jamais été
décrites auparavant comme étant impliquées dans la neurogenèse post-natale soit : la portion ventrale de la SV2 e t le septum. De pius, la protéine anti-apoptotique Bcl-2 se trouve coexprimée avec les autres marqueurs au sein des cellules de la SVZ. Ces résultats
suggèrent que la SV2 humaine semble être très bien développée et l'ajout de deux nouvelles zones ayant probablement le pouvoir de continuer de pro1 iférer suggère que la production en nouvelles cellules pourrait être plus importante chez I'humain que chez les rongeurs. La
présence de Bcl-2 au sein de cette population cellulaire suggère que cette protéine peut
protéger les ce11 ules non-différenciées contre I'apoptose et aussi qu'elle peut jouer un rôle
dans le processus même de la différenciation ceIl ulai re.
JONATHAN VINET AND& PARENT
AVANT-PROPOS
Je tiens, tout d'abord, à remercier très sincèrement mon directeur de recherche, le
Docteur André Parent, pour m'avoir accepté au sein de son équipe ainsi que pour son
support scientifique et financier tout au long de mes travaux. Sa très grande disponibilité,
son immense compétence, sa gentillesse et son ouverture d'esprit m'ont permis d'acquérir
une excellente formation en Neurosciences et de pouvoir travailler dans le domaine de la
neurogenèse post-natale, un domaine qui est une avenue de recherche relativement nouvelle
au sein de son laboratoire.
Je tiens à remercier Mesdames Lisette Bertrand, Carole Émond et Lucie Pelchat pour
leur suppon technique qui m'a procuré une aide énorme au niveau des manipulations. Un
merci spécial à Madame Cynthia Moore et Monsieur Manin Lévesque pour l'aide et le
soutien technique qu'ils ont fourni à l'animalerie.
J'aimerais également remercier le Docteur Francesca Cicchetti et Monsieur Patrick
Bernier pour m'avoir aider à démarrer du bon pied dans le monde de la recherche. Un gros
merci aussi à Martine Cossette, Julie Nadeau et Andréanne Bédard, des stagiaires de
recherche durant mes études, pour le travail qu'elles ont effectué et l'aide qu'elles m'ont
apporté pendant les manipulations. Enfin, un merci spécial à tous et à toutes mes collègues
de travail pour l'ambiance plaisante qu'ils apportaient au laboratoire ainsi que Patrick
Bernier et Carole Émond pour la correction de ce texte.
RESUME ................................................................................................. -1
AVANT-PROPOS ............................... .... ............................................... .II
TABLE DES MATIÈRES ............................................................................ m
LISTE DES ABRÉVIATIONS ....................................................................... v
LISTE DES FIGURES ET DES TABLEAUX .................................................... VI
LA NEUROGENÈSE POST-NATALE .................................................... 1
1 . 1 . 1 Introduction ................................................................ 1
........ 1.1.2 Anatomie et terminologie (The Boulder Cornmittee. 1970) 1
1.1.3 Poïkilothermes ........................................................... - 3
1.1.4 Oiseaux .................................................................... - 5
1.1.5 Mammifères .............................................................. - 6 1.1.5.1 Rongeurs .................................................. - 6
1 . 1 S.2 Primates ................................................... - 9 1 . 1 S . 3 Humains .................................................. -10 .
1.1.6 A la recherche des cellules souches ................................... 10 LES MARQUEURS UTILISÉS .......................................................... -12 1.2.1 TuJ1 ........................................................................ 12 1.2.2 PSA-N-CAM ............................................................. 12 1.2.3 GFAP ..................................................................... -14 1.2.4 Nestine .................................................................... 14
......................... 1.2.5 Bcl-2 comme nouveau marqueur de la SVZ 15 PROBLÉMATIQUE DE RECHERCHE ................................................. -16
PRES ENTATION ....................................................................... - 1 7
CHAPITRE 2 CHARACTERIZATION OF THE SUBVENTRICULAR ZONE IN THE ADULT HUMAN BRAJN: EVIDENCE FOR THE INVOLVEMENT OF BCL-2 ..................................... 28
2.1 RÉsUMÉ .............................................................................. -29 .......................................................................... 2.2 ABSTRACT -30
2.3 IN'TRODUCTION .................................................................... 31 ........................... 2.4 MATERIALS AND METHODS .................... .. -32
2.4.1 ...................................................... Tissue preparation -32
.................................... 2.4.2 Single immunostaining procedure -33 .............................. 2.4.3 Double imrnunofluorescence procedure 33
2.5 RESULTS ............................................................................. -34 ............................................ 2.5.1 Distribution of human SVZ -34
....................................... 2.5.2 Characterization of human SVZ 35
...................................... 2.5.3 Co-localization of SVZ markers -35 2.5.4 Bcl-2 in human SV2 .................................................... -36
........................................................................ 2.6 DISCUSSION -37
2.6.1 The identity of stem cells in human brain ........................... -38
2.6.2 Possible implication of the expression of BcI-2 in ANGS ......... 38
2.6.3 Putative new members of ANGS ...................................... 40
2.6.4 Concluding remarks .................................................... -40
................................ ............... CHAPITRE 3 CONCLUSION GÉNÉRALE .. 55
BIBLIOGRAPHIE ..................................................................................... 5 7
BrdU : N-CAM : NPN :
PSA :
RMS : SNC :
SV2 : SVZa :
vz:
LISTE DES ABRÉVI~UIONS
5-Bromo-2'-Deoxyuridine Molécule d'adhésion cellulaire neuronale Neurogenèse post-natale Acide polysiaiique Courant rostral de migration Système nerveux central
Zone sous-ven triculaire Portion antérieure de la zone sous-ventriculaire Zone ventriculaire
LISTE DES FIGURES ET DES TABLEAUX
Figure 1.1 : Schéma illustrant les stades du développement du système nerveux . . central des vertebres.. ................................................................. 18
Figure 1.2 : Représentation schématique de la dynamique de prolifération au
sein du gyrus dentelé.. ............................................................. -20
Figure 1.3 : Schéma représentant le courant rostral de migration dans Ie cerveau
du rat.. ............................................................................... - 2 2
Figure 1.4 : Schéma montrant des cellules disposées en chaînes autour des
ventricules latéraux.. ................................................................ ..24
Figure 1.5 : Photomicrographie et schéma illustrant les différents types
cellulaires retrouvés au sein de la SVZ.. ............................................ 26
Tableau 1 : Information sur les anticorps utilisés dans l'étude ............................... -42
Figure 2.1 : Schéma illustrant la distribution de la SV2 dans le cerveau
humain. ................................................................................ -.43
Figure 2.2 : Photomicrographies montrant 1' irnmunoréactivité, dans la SV2
................................ humaine, pour différents marqueurs de la SVZ.. -45
Figure 2.3 : Photomicrographies illustrant la colocalisation des marqueurs
de la SV2 dans la portion rostrale de la SVZ humaine.. ....................... -47
Figure 2.4 : Photomicrographies montrant la colocalisation de Bcl-2 avec les
marqueurs de la SV2 .................................................................. 49
Figure 2.5 : Photomicrographies montrant l'immunoréactivité de Bcl-2 dans différentes portion de la SV2 humaine.. ........................................ ..S 1
vii
Figure 2.6 : Photomicrographies illustrant I'immunoréactivité de Bcl-2 dans la portion antérieure de la SV2 (SVZa). . . . . . ... . . . . . . . . . . . ,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . -53
1.1 La neurogenèse post-natale
1.1.1 Introduction
Le système nerveux central (SNC) a longtemps été considéré comme un tissu
immuable. Contrairement aux autres tissus tels que l'intestin, la rate, la moelle osseuse, qui
produisent de nouvelles celIules tout au long de la vie de l'individu, le SNC acquiert toutes
ses cellules lors du développement et durant quelques mois après la naissance et n'en produit
pas d'autres par la suite. Donc un neurone possède, en théorie, une durée de vie aussi longue
que celle de l'individu. Cette idée d'immuabilité est en train de changer très rapidement
depuis quelques années. En effet, des travaux ont démontré l'existence de nouvelles
populations neuronales qui sont engendrées durant la vie adulte dans des régions bien
précises du cerveau. C'est sur ce point que portera cette étude. 11 sera question des données
récentes portant sur la neurogenèse post-natale chez les vertébrés, ainsi que d'une
description des marqueurs moléculaires utilisés dans ce domaine pour montrer l'existence de
nouvelles cellules.
1.1.2 Anatomie et te rrninologie (The Boulder Cornmi ttee, 1970)
Durant le développement, quatre zones fondamentales vont constituer la majeure
partie du SNC et fourniront toutes les cellules nécessaires à l'organisation du cerveau adulte.
(Fig. 1.1) La première zone est la zone ventriculaire (Ventricular Zone, VZ) qui possède les
cellules souches de tous les neurones et de la glie. Cette zone, située en bordure du système
ventriculaire, est caractérisée par des disposées cellules en colonnes. Le noyau de ces
cellules se déplace selon les phases du cycle cellulaire. Lors de la mitose, le noyau va se
retrouver au niveau de la surface ventriculaire et la cellule va s'arrondir. ~ o r s ~ u e la cellule a
fini de se diviser. la cellule fille produite se dirige vers l'extérieur de la VZ pendant que la
cellule mère va reprendre sa forme de cellule en colonne. Cette zone va disparaître après la
naissance pour ne laisser que les épendymocytes des ventricules.
La deuxième zone à apparaître durant le développpement est la zone marginale.
Cette zone servira à former la zone intermédiaire et la zone sous-ventriculaire et ne sera
colonisée que par des oligodendrocytes. Elle deviendra une région remplie d'axones, de
dendrites et de terminaisons synaptiques. La zone intermédiaire est la troisième zone à
apparaître et servira sunout de support à la migration cellulaire. En effet, les cellules partent
de la VZ et vont migrer de façon radiale. Elles vont se servir des prolongements de cellules
gliales, dites radiales, pour migrer vers la zone marginale et ainsi former la plaque corticale
(Rakic, 1990). Ce ne sont pas toutes les cellules de la VZ qui utilisent ce moyen de
migration. D'autres cellules vont plutôt migrer de façon tangentielle. Cette méthode de
migration sera présenté dans la section 1.23. La zone intermédiaire sera ensuite colonisée
par quelques neurones mais ce seront surtout les axones de la plaque corticale qui vont
traverser cette zone.
Enfin, la quatrième zone, la zone sous-ventriculaire (Subventricular Zone, SVZ), est
la dernière à appardtre dans le tissu nerveux embryonnaire. Elle est localisée entre la zone
ventriculaire et la zone intermédiaire. C'est une zone où la prolifération cellulaire est active
mais sans le mouvement de va et vient qui caractérise la VZ. Cette zone va s'atrophier
durant la vie adulte mais restera présente. Les membres du Comité Boulder ont décidé
qu'après la naissance, l'appelation «zone sous-ventriculaire» deviendrait «zone sous-
épendymaire» en raison de l'arrêt de la prolifération. Comme nous le verrons plus en détail
dans ce mémoire, les cellules de cette zone continuent à proliférer et donnent naissance à des
neurones et à des cellules gliales tout au long de la vie et c'est pourquoi, contrairement aux
suggestions du Comité Boulder, j'utiliserai le terme zone sous-ventriculaire pour cette zone
toujours mitotiquement active. Il est à noter que le terme SV2 est encore utilisé par de
nombreux chercheurs travaillant dans le domaine de la neurogenèse post-natale.
Une autre précision terminologique s'impose. Dans la littérature, les auteurs utilisent
souvent les termes cellules souches, cellules progénitrices et neuroblastes. La cellule souche
ou cellule mère est la cellule qui peut donner naissance à toutes les cellules possibles du
système nerveux et peut-être même à d'autres cellules du corps. La cellule progénitrice est
une cellule fille qui descend de la cellule souche. Elle peut encore se diviser mais elle est
déjà commise vers un certain type cellulaire car elle a déjà été exposée à des facteurs de
différenciation. Enfin, le terme neuroblaste porte beaucoup à confusion. Normalement, le
suffixe -blase désigne une cellule possédant la capacité de proliférer. Par contre, le
neuroblaste des vertébrés est une cellule postmitotique, donc qui en théorie ne se divise plus,
mais qui ne s'est pas encore complètement différencié en neurone. Ce problème de
nomenclature est connu mais aucune solution n'a été proposée.
Maintenant que les précisions anatomiques et terminologiques ont été faites
concernant les endroits dans le cerveau oh la prolifération cellulaire peut continuer durant la
vie adulte, je vais poursuivre en énumérant les données portant sur la neurogenèse post-
natale (NPN) recueillies au sein des différentes classes des vertébrés.
1.1 -3 Poïkilothermes
Les données concernant un apport en nouvelles cellules dans le SNC adulte débute
dans la phylogénie chez les invertébrés. Un groupe de chercheurs a vérifié si la neurogenèse
persistait durant la vie adulte chez le homard (Harzsch et coll.. 1999). À l'aide d'injections
de BrdU, un analogue de la thymidine tritiée qui s'incorpore dans I'ADN des cellules
lorsqu'elles se divisent, ils ont démontré que trois sites de neurogenèse persistaient durant la
vie adulte. Ces sites sont nommés domaines de prolifération. Un de ces domaines fournit
des neurones de projections qui vont s'implanter près de ce domaine. Les axones de ces
neurones projettent vers le lobe olfactif et le lobe accessoire, deux régions faisant partie du
système olfactif. Les deux autres domaines de prolifération fournissent quant à eux des
interneurones qui vont relier les cellules du lobe olfactif et du lobe accessoire. Le groupe de
Hartsch et coll (1999) a de plus détecté la présence de mort cellulaire en utilisant la méthode
Terminal dUTP Nick End Labeling » (TUNEL). Une des caractéristiques de la mon
cellulaire programmée ou apoptose est le déclenchement d'une fragmentation nucléosornale
de I'ADN. La méthode TUNEL consiste à ajouter, à l'aide d'un enzyme, des résidus de
nucléotides conjugués à un haptène, à chaque extrémité 3' des fragments de I'ADN.
Ensuite, la détection de l'haptène est faite par immunohistochimie. Le groupe de Harzsch et
coll. (1999) ont constaté que le nombre de cellules qui mouraient par apoptose était
équivalent au nombre de nouvelles cellules cr6ées par les domaines de prolifération. Ces
phénomènes d'apoptose et de prolifération avaient lieu en même temps, ce qui suggère
l'existence d'un remplacement cellulaire dans le système olfactif du homard. Les auteurs
émettent 1' hypothèse que ce phénomène apporterait un changement des habiletés olfactives
dans un environnement où le contenu en odeurs est en continuel changement. Selon les
auteurs, les homards adultes utilisés dans cette étude ont un âge qui correspond ou excède
I'âge des oiseaux et des rongeurs (voir sections 1.1.4 et 1.1 S. 1) chez lesquels la neurogenèse
post-natale a été démontrée à I'âge adulte (Alvarez-Buylla et Temple, 1998 ; Cameron et
McKay, 1998). De plus, les données obtenues chez le homard sont similaires aux données
recueillies deux ans plus tôt chez deux espèces de crabes (Schmidt, 1997).
La présence de NPN chez les vertébrés semble apparaître pour la première fois chez
les poissons et les amphibiens dans l'axe évolutif (Easter, 1983). La NPN a lieu uniquement
au niveau de la rétine et du tectum optique chez ces derniers. Les travaux concernant la
NPN des poissons et des amphibiens ont été effectués chez le poisson rouge ainsi que
Xénopus (pour revue, voir Easter. 1983). Les nouvelles cellules formées au niveau de la
rétine sont surtout des batonnets localisés en périphérie- Il y aussi une importante
production de cellules ganglionnaires tout au long de la vie de ces animaux. Un problème
existe cependant. L'ajout de nouvelles cellules en périphérie de la rétine n'est pas compensé
par une mort cellulaire suffisante au centre de celle-ci, ce qui fait en sorte que cette dernière
grossit toujours. L'autre structure visuelle qui produit de nouveaux neurones est le tectum
optique, mais surtout dans sa portion caudale, alors que les projections des neurones
ganglionnaires de la rétine se rendent dans la portion rostrale du tectum. Comment Y
expliquer l'ajout de nouvelles cellules au niveau du tectum si elles ne peuvent recevoir les
connections de la rétine ? L'hypothèse dite des connections glissantes >> apporte une
réponse à ce phénomène. On pense que les nouvelles connexions se fameraient en effet
dans la portion rostrale du tectum et que les anciennes glisseraient vers la portion caudale où
les nouvelles cellules sont formées. Cette hypothèse, même si elle n'est pas encore prouvée,
donne une explication plausible à la production de nouveaux neurones dans le tectum.
La production d'un nombre important de nouveaux neurones durant la vie adulte a
aussi été démontrée chez le lézard Pordacis hispanica (Lopez-Garcia et coll., 1984). Une étude utilisant la thymidine tritiée a montré que ces nouveaux neurones provenaient de
cellules souches de la VZ et allaient s'implanter dans la couche granulaire du cortex médian
(Lapez-Garcia et coll., 1988). De plus, ces cellules migrent de façon radiale en utilisant les
dendrites apicaux d'épendymocytes suggérant une origine commune entre les lézards et les
mammifêres pour les mécanismes régulant le processus neurogénétique de l'implantation des
neurones dans les régions corticales. Le cortex médian du lézard étant considéré comme
l'homologue de l'hippocampe des mammiferes (pour revue, voir Lopez-Garcia et coll.,
1988), ces données sont reIativernent cohérentes avec les données montrant l'existence de
NPN au niveau du gyrus dentelé des mammifères (voir section 1.1.5). Le bulbe olfactif reçoit aussi un apport en nouvelles cellules durant la vie adulte chez le lézard (Garcia-
Verdugo et coll., 1989). Ce sont surtout des neurones qui vont s'implanter dans la couche
granulaire du bulbe olfactif principal et accessoire. Il existe quelques neurones qui
s'implantent aussi au niveau de la couche mitrale et gloménilaire, mais ils sont très peu
nombreux en comparaison des neurones granulaires. Par contre, Garcia-Verdugo et coll. - (1989) suggèrent que, contrairement à la situation rencontrée chez les rongeurs (voir section
1.1 S. 1)- les cellules souches résident directement au sein du bulbe olfactif du lézard.
1.1 -4 Oiseaux
Il existe une NPN très bien caractérisée chez les oiseaux, plus particulièrement chez
les oiseaux chanteurs tel le canari. Les nouvelles cellules produites colonisent certains
noyaux qui contrôlent le chant des oiseaux (Nottebohm, 1989)- surtout le noyau des
vocalisations hautes (GoIdman et Nottebohm, 1983). Les nouveaux neurones vont
s'implanter seulement dans les noyaux dérivant du télencéphale (Alvarez-Buylla et col 1..
1994). Goldman et Nottebohm (1983) ont démontré, à l'aide d'injections systémiques de
thymidine tritiée, que les nouvelles cellules sont produites à partir de cellules souches
situées dans la VZ. On peut se demander s'il ne s'agit pas de la SV2 car il n'y avait pas à
l'époque de consensus concernant la terminologie. En effet, la description des cellules de la
VZ faite par Goldman et Nottebohm (1983) est identique à celle que l'on fait des cellules
sous-ventriculaires embryonnaires (voir section 1.2). Ces nouvelles cellules vont ensuite
migrer sur de longues distances pour aller s'implanter dans le noyau des vocalisations
hautes. Elles utilisent des cellules radiales comme support pour traverser le parenchyme, ce
qui est équivalent à la migration radiale dans le développement du cerveau des mammifères.
Enfin, la VZ où se produit la prolifération est hétérogène, c'est-à-dire qu'il y a des portions
où la prolifération est plus importante que d'autres. Ces régions sont nommées des «hot
spots» (Alvarez-Buylla et coll., 1990). Un de ces principaux « hot spots» se situe dans la
partie ventro-latérale de la VZ et fait face au lobus paraolfactorius, une région équivalente
au noyau caudé des mammifères. Or le striatum ventral des oiseaux reçoit des connexions
provenant du système olfactif (Parent, 1986). Donc il se pourrait qu'il y ait aussi de
nouveaux neurones produits en rapport avec le système olfactif.
L'implantation et la survie des cellules provenant de la VZ des oiseaux est
étroitement liée aux hormones des gonades. En effet, le nombre de neurones ajoutés au
noyau des vocalisations hautes est cinq fois plus grand en automne qu'au printemps
(Nottebohm et coll., 1994). Cette différence dans le nombre de neurones implantés est dûe
au changement saisonnier du taux de testostérone. Goldman et Nottebohm (1983) ont réussi
à augmenter le taux d'implantation et de survie des nouveaux neurones dans le noyau des
vocalisations hautes chez des femelles canari possèdant un taux de testostérone très peu
élevé en effectuant des injections systémiques de testostérone. Par contre, les hormones ne
semblent pas affecter le taux de prolifération des cellules souches de la VZ. Donc, la
prolifération produirait normalement un excès de cellules dont seulement une partie se
différencierait en neurones et en cellules gliales et survivrait. En effet, des observations in
vivo démontrent que seulement un tiers des celIules nouvellement produites dans la VZ
deviennent des neurones matures.
1.1 S. 1 Rongeurs
L'existence Ge NPN est très bien documenté chez les rongeurs, les animaux les plus
utilisés pour la recherche. Altman, en 1962, a été le premier à suggérer que la neurogenèse
continuait durant la vie adulte des rongeurs. À l'aide d'injections de thymidine tritiée. il a
démontré, avec ses collègues, que la neurogenèse continuait dans deux régions bien précises
: le gyrus dentelé et le bulbe olfactif (AItman et Da, 1965 ; Altman 1969). Ces résultats
étaient très controversés à l'époque car on croyait que seules les cellules gliales continuaient
à proliférer après la naissance. D'autres études sont ensuite venues confirmer que le gyrus
dentelé continuait à recevoir un apport en nouveaux neurones granulaires (Kaplan et Hinds,
1977 ; Bayer et coll., 1982 : Bayer, 1982). Ces neurones et les cellules gliales proviennent
directement de la couche granulaire du gyrus dentelé où la prolifération se fait sur place,
ainsi que du hile où les nouvelles cellules migrent sur une courte distance pour aller
s'implanter dans la couche granulaire du gyms dentelé (Carneron et coll., 1993) (Fig. 1.2).
Pour ce qui est de l'origine des neurones du bulbe olfactif, les hypothèses étaient
controversées. Certains pensaient que les précurseurs résidaient dans la S V 2 des ventricules
latéraux (Altman, 1969) tandis que d'autres affirmaient que ces précurseurs étaient localisés
directement au sein du bulbe olfactif (Kaplan et Hinds, 1977 ; Bayer et coll., 1982).
La SVZ était au départ reconnue uniquement pour conserver une production de
nouve;les cellules gliales, phénomène qui se produit à grande vitesse durant la fin du
développement et qui continue durant la vie adulte (Privat et Leblond, 1972). Les résultats
indiquant l'existence d'une NPN au sein de la SV2 furent encore plus controversés avec
l'arrivée d'une étude de marquage répété au BrdU et de marquage rétroviral qui suggérait
que les cellules de la SV2 avaient une durée de vie très courte et mouraient peu de temps
après la fin de la mitose (Morshead et van der Kooy, 1992). Par contre, une étude in vitro a
montré que les cellules prises directement de la SVZ pouvaient se différencier en neurones
ainsi qu'en cellules gliales (Lois et Alvarez-Buylla, 1993). Cette étude venait mettre en
doute la fin tragique des cellules de la SVZ, tel que proposée par Morshead et van der Kooy
et suggérait la possibilité que les cellules de la SVZ puissent former, en plus de la glie, de
nouveaux neurones in vivo. La démonstration de I'existence de nouveaux neurones formés
dans la SV2 a été faite premièrement e n infectant les cellules de la SV2 à l'aide d'un
rétrovirus portant le gène de la O-galactosidase provenant de E. coli (Luskin, 1993). Cette
étude a démontré l'existence d'une région de la SVZ située plus antérieurement (SVZa) qui
générait beaucoup plus de cellules que les autres régions de la SVZ. La SVZa fut montrée,
par la suite, comme étant une région où les cellules de la S V 2 convergent avant de
commencer à migrer vers le bulbe olfactif (Doetsch et Alvarez-Buylla, 1996). Dans une
autre étude, à l'aide d'implantation de cellules de souris portant le gène de la B- galactosidase sous le contrôle du promoteur de l'énolase spécifique aux neurones,
d'injections a la thymidine tntiée et de i'utiiisation d'un colorant lipophilique (DiI), Lois et
Alvarez-Buylla (1994) ont démontré que la migration se faisait vers le bulbe olfactif en
suivant un parcours restreint que Altman avait déjà décrit en 1969 et qu'il avait nommé le courant rostral de migration (RMS) (Fig. 1.3). De plus, ils ont montré que les neurones qui
s'implantent dans le bulbe se différencient en deux types d'interneurones : les neurones
granulaires et les neurones périglomérulaires.
Les cellules souches provenant du gyrus dentelé semblent être de même nature que
les cellules souches de la SVZ. Suhonen et coll. (1996) ont greffé des cellules du gyrus
dentelé modifiées avec le gène lac2 dans la SVZ et elles ont migré dans le bulbe olfactif et
se sont différenciés comme les cellules de la SVZ le font. Gates et coll. (1995) ont caratérisé au niveau moléculaire les cellules de la SV2 et ont montré l'expression de
nombreuses molécules au sein de celles-ci telles que les molécules décrites dans la section
1.2 comme PSA-N-CAM, TuJI, Nestine, GFAP et bien d'autres comme des marqueurs
neuronaux (l'énolase spécifique aux neurones (NSE), NADPH), des molécules de la matrice
extracellulaire (tenascine), des marqueurs de glie radiale (vimentine et RC-2), etc ... Ces
molécules sont maintenant considérées comme des marqueurs utiles pour l'étude de la
neurogenèse post-natale.
Les cellules de la SV2 migrent de façon tangentielle (Luskin, 1993 ; Lois et Aivarez-
Buylla, 1994 ; Doetsch et Alvarez-Buylla, 1996 ; O'Rourke et coll, 1997) vers le bulbe
olfactif (voir section 1.2.3). En fait. Doetsch et Alvarez-Buylla (1996) ont montré que toute
la paroi des ventricules latéraux était composée d'un réseau de cellules disposées en chaîne.
Ces cellules étaient immunopositives pour PSA-N-CAM (voir section 1.2.2) et les chaînes
possédaient une orientation rostrocaudale (Fig. 1.4). Les auteurs suggèrent que toute la SV2 peut produire de nouvelles cellules et que celles-ci vont migrer vers la SVZa pour ensuite
emprunter le RMS qui mène au bulbe olfactif. Enfin, Kirschenbaum et coll. (1999) ont
montré que la SV2 grossissait en taille après l'ablation du bulbe olfactif suggérant ainsi que
la SV2 répondait à un stimulus pour pallier au manque de cellules. Cette étude révèle aussi
que le bulbe olfactif n'est pas essentiel à la production de nouvelles cellules car celles-ci
continuent à migrer le long du RMS même si la destination n'existe plus.
Depuis que l'existence d'une nouvelle population de neurones générés durant la vie
adulte est connue, les chercheurs se sont interessé aux facteurs pouvant moduler le taux de
prolifération et la survie de celles-ci. Étant donné que la NPN du gyms dentelé a été décrite
la première et de façon plus détaillée et que son accès est facile pour les chirurgies et les
injections, des études neuropsychologique ont été réalisées dans cette région. Tout d'abord,
une étude a montré que des souris vivant dans un milieu enrichi, c'est-à-dire, un milieu où
elles vivent en groupe et interagissent socialement, font de l'exercice et sont en situation
d'apprentissage ont jusqu'à 15% plus de neurones granulaires dans le gyms dentelé que des
souris vivant seules dans des cages de laboratoire (Kempermann et coll., 1997a). Ils ont
voulu savoir quelle variable du milieu enrichi provoquait cette augmentation et ont vu que
l'exercice volontaire comme la course provoquait une augmentation de la prolifération tandis
que le milieu enrichi comme tel (plus d'espace dans la cage et plus d'interactions avec
d'autres souris) amenait une augmentation de la survie des nouvelles cellules (van Praag et
coll., 1999). Toutefois, ils affirment que l'apprentissage dans le water-maze n'affecte en rien
la prolifération ou la survie des neurones du gyms dentelé. Cette affirmation contredit les
résultats d'une autre étude effectuée en même temps, qui démontre que les tâches
d'apprentissages requérant la formation hippocampique font en sorte que le double de
nouveaux neurones produits au sein du gyms dentelé survivent comparés à des rats normaux
(Gould et coll., 1999). Cette différence entre ces deux études peut être die à au moins deux
causes : 1- l'une utilise des souris tandis que l'autre utilise des rats. et il se peut qu'il existe
une différence dans la dynamique de prolifération et de survie entre ces deux espèces. 2- l'une examine la prolifération et la survie tandis que l'autre regarde seulement la survie des
neurones. Mais ces deux aspects n'expliquent probablement pas entièrement la contradiction
de ces résultats. Enfin, Kempermann et coll. (1 997b) ont montré que la neurogenèse post-
natale du gyms dentelé était soumise à une influence génétique. En effet, certaines souches
de souris comme la C57BU6 ont une prolifération plus élevée que la moyenne tandis que
d'autres souches comme la CD1 possédent en moyenne un taux de survie plus élevé. Ceci
suggère que la diversité génétique au sein d'une même espèce peut influencer certains
aspects de la neurogenèse au niveau du gyrus dentelé.
1.1.5.2 Primates
Les résultats concernant la NPN chez les primates non-humains sont assez
contradictoires. Les premiers travaux concernant le sujet ont été faits par Noetzel et Rox
(1964), alors qu'ils ont examiné les zones dites de prolifération chez le singe rhésus,
incluant la SVZ. Ils ne voient aucune prolifération évidente au sein de ces zones. Par
contre, Lewis (1968) vient confirmer l'existence d'une prolifération continue chez le singe
rhésus. Ces travaux sont toutefois contredits par Ling (1974) qui ne détecte rien chez le
Iémurien Loris. Selon Kaplan (1983), ce serait la méthode, c'est-à-dire l'utilisation de ta
thymidine tritiée, qui serait responsable de tout ce remous au sujet de l'existence ou non de
prolifération dans le cerveau adulte chez les primates. 11 a montré que certaines cellules en
division pouvaient incorporer la thymidine de façon non-uniforme, c'est-à-dire que
l'incorporation se fait souvent au même niveau que le bruit de fond. Donc, lorsqu'on
regarde le tissu, on ne discerne pas la différence entre le marquage et le bruit de fond. C'est
pour cette raison que certains voient des cellules résultant d'une prolifération post-natale et
d'autres non. En 1985, Pasco Rakic vient clore, si l'on veut, le sujet de la NPN chez les
primates en venant confirmer qu'il n'y a pas de nouveaux neurones produits chez le singe
rhésus. Toutes les cellules marquées à la thymidine tritiée se trouvent à être des astrocytes
et donc seuls ces derniers sont produits durant la vie adulte. Conscient des écueils relevés
par Kaplan en 1983, il a utilisé des femelles gestantes comme contrôle. Les nouveaux-nés
avaient incorporé la thymidine durant le développement du cerveau mais les mères ne
possédaient que les astrocytes marqués à la thymidine. Récemment, de nouvelles données
sont venues infirmer le dogme de non-prolifération chez les primates. Il y aurait de la
prolifération durant la vie adulte, donnant naissance à des neurones, chez le mannoset
(Gould et coll., 1998). De plus, le taux de prolifération serait diminué par l'apport d'un
facteur stressant pour l'individu. Ces résultats sont venus réouvrir un sujet qui était clos
depuis des années. Toutefois, un argument a été lancé par la communauté scientifique disant
que les résultats provenant du marmoset, un singe du Nouveau Monde, ne pouvaient
ébranler les résultats de Rakic (1985) obtenus chez le singe rhésus, un singe de l'Ancien
Monde, car le rhésus dernier se rapproche plus de l'humain que le marxnoset. Le statu quo
aurait perduré mais dernièrement, Kornack et Rakic (1999) ont démontré chez Ie macaque,
un singe de l'Ancien Monde, que la NPN continuait au niveau du gyrus dentelé et produisait
de nouveaux neurones, des astrocytes ainsi que des oligodendrocytes.
1.1 S.3 Humains
Il existe peu de données concernant la NPN chez l'humain. Eriksson et coll. (1998)
ont démontré l'existence de nouveaux neurones produits dans le gynrs dentelé de I'humain.
Ils ont procédé à l'injection de BrdU chez des personnes atteintes de cancer en phase
terminale pour évaluer le degré de prolifération des tumeurs, mais ont aussi utilisé le tissu
nerveux pour évaluer la neurogenèse dans le cerveau adulte. Le gyrus dentelé contenait des
cellules BrdU-positives qui étaient immunopositives pour des marqueurs neuronaux et
gliaux. Donc, de nouveaux neurones et de nouvelles cellules gliales sont produits dans cette
région. Pour ce qui est de la SVZ, ils y ont trouvé des cellules BrdU-positives mais n'ont
pas pu identifier le phénotype de ces cellules. Les autres données recueillies chez l'humain
traitent surtout de la mise en culture de cellules souches et seront revues à la section 1.1.6.
1.1 -6 À la recherche des ce1 lules souches
Avec l'identification de zones pouvant générer de nouveaux neurones et de nouveIIes
cellules gliales s'est développé un intérêt à trouver les cellules souches est devenu
grandissant. En effet, si on pouvait trouver ces celluIes et comprendre quels facteurs
régulent leur prolifération, cela amènerait une solution possible aux rejets de greffes ainsi
qu'une nouvelle source de cellules pour les maladies neurodégénératives. Les premiers à
essayer de trouver des cellules souches furent Reynolds et Weiss en 1992. Ces auteurs
mirent en culture des cellules du striatum de souris adultes sous l'effet du facteur de
croissance épidermique (Epydermal Growth Factor, EGF) et les cellules se sont divisées
pour former une neurosphère. Ensuite, les cellules quittaient ces neurosphères pour devenir
des neurones, des astrocytes et des oligodendrocytes. Ces neurosphères semble provenir aussi de la SV2 et agissent comme une population cellulaire silencieuse, à moins de recevoir
le facteur de croissance EGF (Morshead et coll., 1994). Ce facteur a aussi été injecté in vivo
dans les ventricules et son effet était identique aux expériences en culture, c'est-à-dire que la
SVZ réagissait aux injections en augmentant sa prolifération (Craig et coll., 1996). Des
cellules répondant au EGF ont été retracées partout autour des ventricules ainsi qu'autour du
tube neural embryonnaire. Donc, toutes les zones bordant l'épendyme du système
ventriculaire possèdent la capacité de générer des neurones et de la glie (Weiss et coll.,
1996). Un autre facteur de croissance a été mis en évidence comme jouant un rôle auprès
des cellules souches de la SVZ. t e facteur de croissance des fibroblastes (Fibroblasts
Growth Factor, FGF2) semble accélérer la prolifération de ces cellules (Gritti et coll., 1999).
Ces auteurs ont aussi démontré qu'il n'existait pas une cellule souche pour les neurones et
une cellule souche pour la glie mais plutôt une cellule souche pouvant donner naissance aux
deux types cellulaires. Enfin. des chercheurs ont montré que des cellules prises à partir de la
S V 2 humaine adulte et mises en culture sous l'influence de EGF, FGF2 et du facteur
neuro trophique dérivé du cerveau (Brain-Derived Neurotrophic Factor. B DNF) pouvaient
aussi donner naissance à des neurones ce qui montre que l'humain possède aussi la capacité
de générer de nouveaux neurones durant la vie adulte (Kirschenbaurn et coll., 1994 ; Pincus
et coll., 1998)
Doetsch et coll. (1997) ont montré l'existence de trois types cellulaires au sein de la SV2 (Fig. 1.5). Le premier type de cellules nommé type A sont les neuroblastes, les neurones non-différenciés qui expriment PSA-N-CAM et Tull (Tous les marqueurs discutés
dans cette section feront l'objet d'une plus grande attention dans la section 1.2). Ces
cellules sont donc vouées à devenir des neurones et sont en processus de migration. Le type
B se rapporte aux cellules astrocytaires exprimant GFAP et Nestine. Le type C désigne les
cellules souches donnant naissance aux types A et B. Des marqueurs précédents, le type C
n'exprime que Nestine. Au cours de la même étude, ils ont détruit la SV2 et ont ensuite regardé ce qui se passait suite à cette destruction. Ils se sont rendu compte que les premières
cellules à reconstruire la SV2 n'était pas le type C mais plutôt le Type B. Ensuite venait le
type C et le type A. Ces travaux suggèrent que les vraies cellules souches seraient les
cellules de type B, donc des astrocytes. Ces astrocytes ne seraient pas semblables aux
astrocytes normaux qu'on retrouve partout dans le SNC ce qui explique le fait qu'ils
expriment le marqueur Nestine qui, normalement, est exprimé seulement dans les cellules souches. D'autres types d'astrocytes avaient été rapportés comme exprimant la Nestine
(Clarke et coll., 1994). Ce sont les astrocytes réactionnels qui sont impliqués dans la
réparation et la cicatrisation après la plupart des dommages au cerveau. Il se peut que les
astrocytes existant dans la SV2 soient de type réactionnel et qu'ils ont la propriété de
pouvoir se dédifférencier en cellules souches pour se rediviser en neurones ou encore en
astrocytes. Cette hypothèse permettrait aussi d'expliquer pourquoi des chercheurs. prenant
des ceI1ules provenant du cortex, du striatum ou d'autres endroits dans le cerveau adulte, pouvaient générer de nouveaux neurones (Reynolds et Weiss, 1992 ; Pincus et coll., 1997).
En effet, si ce sont les astrocytes réactionnels qui sont les cellules souches, ces derniers
peuvent se retrouver un peu partout dans le cerveau s'il y a eu dommages et donc. peuvent
fournir de nouveaux neurones. Tout ce dont ils ont besoin, ce sont des facteurs de
croissance appropriés. Ces facteurs ne sont peut-être présents en quantité suffisante
qu'uniquement au niveau du gyrus dentelé et de la SVZ et c'est pourquoi ces deux régions
continuent à produire de nouvelles cellules.
1.2 Les marqueurs utilisés
L'anticorps Tull reconnaît spécifiquement I'isotype III de la B-tubuline (Lee et coll.,
1990). La 8-tubuline de type III se retrouve uniquement exprimée dans les neurones
aviaires et mammaliens (Sullivan et coll., 1986). De plus, cet isotype est exprimé très tôt
lors du développement, c'est-à-dire seulement dans les neurobIastes post-mitotiques et donc,
sa présence coïncide avec la mitose terminale et le début de la formation de neurites (Lee et
coll., 1990). Cet anticorps a été utilisé au niveau de la VZ et de la SVZ et de nombreuses
ceIlules TuJl positives ont été détectées dans ces endroits (Menezes et Luskin, 1993). En fait, deux populations neuronales ont été identifiées dans ces zones. La première semble
rester sur place pour une période de temps indéfinie tandis que l'autre quitte les zones de
prolifération une fois générée. Leur orientation est de type tangentielle ce qui suggère que la
migration ne se fait pas à l'aide de glies radiales (Menezes et Luskin, 1994).
1.2.2 PSA-N-CAM
Il existe trois isoformes de la molécule d'adhésion cellulaire neuronale (Neuronal-
Cellular Adhesion Molecule, N-CAM) qui résultent d'un épissage alternatif du même gène
(Pollerberg et coll., 1985). Ces isoforrnes sont nommés N-CAM- 120, - 140 ou -1 80. Les N-
CAMs sont des récepteurs membranaires Calcium-indépendents qui sont abondamment
répendus dans le SNC. Les N-CAMs possédant des propriétés d'adhésions faibles sont
considérées comme étant impliquées dans la migration cellulaire tandis que les N-CAMs
aux propriétés d'adhésions fortes vont plutôt terminer ou prévenir la migration en ancrant tes
cellules entre elles ou avec la matrice extracellulaire (Acheson et coll., 1991). La molécule
N-CAM- 180 est particulièrement intéressante car son degré de glycosylation diminue depuis
les stages embryonnaires jusqu'à la vie adulte. En effet, la forme embryonnaire de N-CAM-
180 possède plusieurs homopolymères d'acide sialiques liés (Acide polysialique (PSA),
(Finne, 1982)) qui constituent 30% du poids moléculaire de la protéine tandis que la forme
adulte ne possède que 10% de son poids moléculaire en PSA. Donc, il a été suggéré que
l'habileté de la protéine a créer des adhésions entre les cellules est inversement
proportionnelle au degré de sialiation (Hoffman et Edelman, 1983 ; Sadoul et coll., 1983 ;
Rutishauser et coll., 1985 ; Sunshine et coll., 1987).
Une souris mutante pour N-CAM- 180 a permis à Tornasiewicz et coIl. ( 1993) de
démontrer que cette molécule était nécessaire à la formation du bulbe olfactif. La souris.
quoique déficiente en N-CAMs, possédait un cerveau normalement développé ainsi que des
comportements normaux. Le cervelet et l'hippocampe étaient quelque peu réduits à certains
endroits mais le bulbe olfactif était la structure la plus affectée. Le nombre de cellules
granulaires était réduit de 50% et leur position était très dérangée. L'injection d'une enzyme
qui détruit spécifiquement les acides sialiques (endo N) a permis de reproduire les mêmes
anomalies au niveau du bulbe olfactif de la souris normale que chez la souris mutante pour
N-CAM-180 (Ono et coll., 1994). Cette nouvelle donnée vient ajouter que ce serait la forme
polysialée de N-CAM-180 qui serait responsabie de la migration des nouveaux neurones.
De plus, la greffe de cellules de la SV2 chez des souris traitées avec cette enzyme empêche
ces dernières de migrer vers le bulbe olfactif comparé à des souris normales (Hu et coll.,
1996). Par contre les mêmes cellules greffées directement dans le bulbe olfactif ne sont pas
affectées par l'enzyme et s'implantent dans les couches granulaires et périglomérulaires. Ces
résultats amènent à penser que PSA-N-CAM est impliquée dans la migration tangentielle
(parallèle aux ventricules latéraux) et qu'une fois rendus dans le bulbe olfactif, les nouveaux
neurones s'implantent en migrant de façon radiale (Rakic, 1990).
Le profil d'expression de la molécule PSA-N-CAM a été étudié chez la souris adulte
(Bonfanti et Theodosis, 1994 ; Rousselot et coll,, 1995) à l'aide d'un anticorps qui reconnaît
la capsule de polysaccharides des méningocoques du groupe B (Rougon et coll., 1986).
Cette capsule possède les mêmes résidus polysialés que PSA-N-CAM. La molécule se
retrouve au niveau de la SV2 ainsi que tout au long du RMS jusqu'au bulbe olfactif. De
plus, les cellules immunopositives pour PSA-N-CAM avaient incorporé de la thymidine
tritiée préalablement injectée chez la souris (Rousselot et coll., 1995) et ces cellules sont
aussi immunopositives pour PCNA (Proliferating Ce11 Nuclear Antigen), une protéine
nucléaire présente dans les cellules durant la phase S de la mitose (Bonfanti et Theodosis,
1994). ce qui suggère que les cellules immunopositives pour PSA-N-CAM sont
nouvellement créées à partir de la SVZ et sont en processus de migration. Ils ont aussi
retrouvé des cellules granulaires et périglomérulaires dans le bulbe olfactif qui étaient
immunopositives pour PSA-N-CAM ce qui suggère qu'elles proviendraient des nouvelles
cellules générées dans la SVZ.
1.2.3 GFAP
La protéine GFAP (Glial Fibrillary Acidic Protein) est le constituant majeur des
filaments intermédiaires gliaux retrouvés dans les astrocytes différenciés du SNC (Eng et
coll., 197 1). L'intérêt de ce marqueur dans l'étude de la NPN vient du fait que les astrocytes
semblent impliqués dans la migration dite tangentielle. Jusqu'à tout récemment, un seul
modèle de migration était connu durant le développement : la migration radiale. Ce type de
migration se fait à l'aide de prolongements de cellules gliales radiaies via lesquelles les
neurones vont s'accrocher et migrer vers leur site final d'implantation (Rakic, 1990). La
migration tangentielle, quant à elle, est un phénomène par lequel les cellules vont migrer sur
de longues distances et ce parallèlement à la surface des ventricules (O'Rourke et coll.,
1992). Chez les rongeurs, les astrocytes semblent former des tubes dans lesquels les cellules
TuJ1-positives migrent vers le bulbe olfactif (Lois et coll., 1996 ; Peretto et coll., 1997). Ces tubes astrocytaires pourraient permettre un environnement adéquat à la migration des
cellules en fournissant la direction de la migration, en restreignant les neuroblastes au
courant de migration avant d'avoir atteint le bulbe olfactif et en protégeant les neuroblastes
du parenchyme environnant. Thomas et coll. (1996) ont démontré que les astrocytes
impliqués dans le RMS produisaient des molécules de la matrice extrzcellulaire, molécules
très présentes lors du développement mais qui diminuent en expression lors de la vie adulte.
Ces molécules permettraient aux neurones de rester à un stade d'immaturité et faciliteraient
la migration de ceux-ci vers le bulbe olfactif. Enfin, une étude in vitro a montré que les
neurones de la SV2 migreraient en se promenant l'un sur l'autre et que les astrocytes ne
jouaient aucun rôle dans la migration elle-même michterle et coll., 1997). Ceci confirme que les astrocytes joueraient davantage un rôle de protection contre le milieu externe et
fourniraient des facteurs pour la survie et la direction de la migration des nouveaux
neurones, qu'un rôle d'amarrage pour le voyage.
1.2.4 Nestine
La nestine est une protéine de la famille des filaments intermédiaires présente dans
les cellules souches embryonnaires pouvant incorporer la thymidine tritiée (Frederiksen et
McKay, 1988 ; Lendahl et coll., 1990). Son nom vient du fait qu'elle est exprimée sunout
dans les ceIIules neuroépithéliales. Ce marqueur, à l'origine, permettait de départager les
cellules souches des cellules en cours de différenciation. Nestine se retrouve aussi exprimée
dans les celtules gliales radiales qui sont probablement les cellules précurseures des
astrocytes (Hockfield et McKay, 1985). On retrouve aussi une expression intense de
Nestine dans les astrcicytes réactionnels lors de lésion suggérant ainsi que ces derniers sont
peut-être une autre sorte de celluIes souches (Clarke et coll., 1994). Ce marqueur est un
excellent outil pour trouver les zones de prolifération où les cellules souches sont
abondantes puisqu'il marque deux des trois types cellulaires de la SVZ, le type B étant le
plus répandu.
1.2.5 Bcl-2 comme nouveau marqueur de la SV2
Le gène bel-2 fut découvert par son expression intense au sein des lymphomes
folliculaires de cellules B (Cleary et Sklar, 1985). La protéine est localisée principalement
dans les membranes externes et internes des mitochondries ainsi que dans la membrane
nucléaire et celle du réticulum endoplasmique (Monaghan et coll., 1992) Son rôle
physiologique principal semble être de protéger la ce1 Iule contre I'apoptose ( Ailsopp et coll.,
1993 ; Garcia et coll., 1992 ; Mah et coll., 1993 ; Zhong et coll., 1993) et sa distribution in
vivo se limite aux cellules et aux tissus caractérisés par un renouvellement impliquant de
l'apoptose. La protéine Bcl-2 est restreinte aux cellules progénitrices et aux celluIes post-
mitotiques non-différenciées manifestant une survie prolongée (Hockenbery et coll., 199 1).
Elle est considérée comme jouant un rôle important dans la morphogénèse des tissus et des
organes (LeBrun et coll., 1993 ; Lu et coll., 1996). Au niveau du système nerveux, la
protéine Bcl-2 est très répandue lors du développement et son expression diminue pour ne
laisser que quelques faibles zones positives après la naissance (Abe-Dohmae et coll., 1993 ;
Merry et coll., 1994). Par contre, une étude de distribution de 1'ARNm du gène bcl-2 par
hybridation in situ chez le rat a montré que, quoique l'expression de BCI-2 décline après la
naissance, une faible présence de 1'ARNm demeure toute la vie et ce, partout dans les
neurones du SNC (Castrén et coll., 1994).
Depuis quelques temps, la protéine Bcl-2 se voit attribuer un second rôle, celui d'être
impliqué dans la différenciation neuronale. En effet, une étude in vitro a montré que la
surexpression de Bcl-2 dans des cellules PC12 permettait la différenciation des neurones
même s'ils sont dans un milieu possédant peu de sérum et de facteurs neurotrophiques (Sato
et coll., 1994) tandis que les cellules n'exprimant pas Bcl-2 ne se différenciaient pas, même
en présence de tous les facteurs nécessaires à la différenciation (Zhang et coll., 1996). Bel-2
a aussi été montrée comme accélérant le processus de différenciation neuronale comparé à
des cellules ne l'exprimant pas (Suzuki et Tsutomi, 1998 ; Middleton et coll., 1998) et que
l'implication de Bcl-2 dans la différenciation neuronale résulterait d'une protection de la
polymérisation des neurofilaments (Susuki et Tsutomi, 1998). En effet. la polymérisation
des neurofilaments fait en sorte que la morphologie de la cellule change et donc est
impliquée dans la différenciation. Enfin. Bernier et Parent (1998) ont montré que Bcl-2
continuait d'être exprimée dans le SNC du singe écureuil et ce à différents stades de la vie.
Les zones d'expression de Bcl-2 comportaient la SV2 ainsi que des zones rattachées au
système olfactif telles que le bulbe olfactif, l'amygdale, le cortex pyriforme et les îlots de de
CaIleja situés dans le tubercule olfactif. Ces zones dans lesquelles Bcl-2 se retrouve
fortement exprimée nous amènent à penser que cette protéine joue probablement un rôle
dans la NPN. De plus, ils ont montré que BcI-2 était exprimé dans des cellules ayant une
morphologie de cellules immatures. non-différenciées et que Bcl-2 pouvait devenir un
marqueur d'immaturité cellulaire. C'est en raison de ces nouvelles données sur l'implication
de Bcl-2 dans la différenciation neuronale que nous avons décidé de l'utiliser dans la
présente étude.
1 -3 Problématique de recherche
Les données concernant la neurogenèse-post-natale sont très nombreuses. La
démonstration du potentiel de prolifération du gyrus dentelé et de la SV2 a été faite surtout
chez les rongeurs. On voit aussi que ce potentiel existe dans des régions similaires chez les
poïkilothermes et les oiseaux. Les recherches sur les primates non-humains vont aussi bon
train : le gyrus dentelé et la SV2 semble conserver un potentiel de prolifération durant la vie
adulte. Par contre, chez l'humain, il existe une seule étude venant confirmer l'existence de
cellules souches au sein du gyrus dentelé et de la SVZ. Il n'y a aucune donnée concernant
les types cellulaires présents dans la SV2 humaine et les marqueurs moléculaires qui
caractérisent ces cellules. La présente étude veut donc essayer de combler cette lacune, en
utilisant les marqueurs qui ont été justement utilisés chez les rongeurs pour caractériser
moléculairement et cellulairement la SV2 humaine. Chez l'humain, on ne peut suivre
l'évolution de ces nouvelles cellules car les sujets avec lesquels on travaille sont morts.
Tout ce que qu'on peut faire, c'est utiliser les marqueurs de la SV2 pour voir si les cellules
ainsi retrouvées sont comparables aux cellules des rongeurs et donc, par analogie, décrire
s'il y a bien présence ou non d'une SVZ. Malheureusement, ce type d'étude ne peut
démontrer si la SV2 reste active et si c'est le cas, déterminer l'endroit d'implantation des
cellules de la SVZ.
1.4 Présentation
La formule adoptée pour la présentation de ce mémoire est celle de l'article de
recherche. Les résultats ont été présentés au 12' congrès international de la Society for
Developmental Neuroscience à Vancouver en août 1998. Ils ont été aussi présentés au
congrès de la Society for Experimental Neuropathology tenu à Montréal en octobre 1998, au
28' congrès de la Society for Neuroscience à Los Angeles en octobre 1998 et à la Journée de
la Faculté de Médecine de l'Université Laval à Québec en mai 1999. L'article qui constitue
le cœur du présent mémoire est présentement en cours de révision après soumission pour le
Journal of Comparative Neurology ». Je tiens à préciser que, malgré le fait que je suis
deuxième auteur sur cet article, j'ai participé à la totalité des manipulations et j'ai écrit les
portions introduction et matériel et méthodes de l'article. Suite à une brève introduction, le
lecteur trouvera une description du protocole méthodologique utilisé dans le présent travail.
Les résultats démontrent l'existence d'une SV2 dans le cerveau adulte de l'humain et
décrivent les trois types cellulaires retrouvés dans celle-ci.. Ils montrent aussi que cette SV2 est bien développée et qu'elle possède une portion ventrale qui n'a pas été décrite chez les
rongeurs ou les primates non-humains. De plus, le septum semble aussi être impliqué dans
la NPN. Ces deux nouvelles zones sont montrés pour la première fois comme possédant les
marqueurs de la SVZ ce qui suggère qu'elles ont possiblement le potentiel de générer de
nouvelles cellules. De plus, la protéine Bcl-2 est présentée comme un nouveau marqueur de
la SVZ. Ensuite, suit une discussion où les données obtenues sont comparées avec celles de
la littérature scientifique.
Figure 1.1 : Schéma illustrant cinq stades (A-E) du développement du néocortex des mammifères et montrant l'apparition des quatres zones embryonnaires. Abréviations : CP, plaque corticale ; 1, zone intermédiaire ; M. zone marginale ; S, zone sous-ventriculaire ; V, zone ventriculaire. [Figure extraite et traduite à partir de The Boulder Committee, 19691
Figure 1.2 : Schéma montrant la dynamique de la prolifération au niveau du gyms dentelé
du rat. A, Distribution des celluIes thymidine tritiée-positives au sein du hile et
du gyms dentelé tel que vu 1 h après l'administration de la thymidine tritiée.
B, Distribution des cellules thymidine tritiée-positives quatre semaines après
l'administration de la thymidine tritiée. Les cercles blancs représentent des
cellules thymidine tritiée-positives. Les cercles noirs représentent des cellules
thymidine tritiée-positives immunoréactives pour NSE. un marqueur de
neurones. Les triangles noirs représentent des cellules thymidine tritiée-
positives immunoréactives pour GFAP, un marqueur d'astrocytes. On
remarque que la genèse des nouvelles cellufes se fait dans le hile et dans le
gyms dentelé et que la principale destination de ces cellules est le gyms
dentelé.
Abréviations : gcl, couche granulaire du gyms dentelé ; h, hile.
[Figure extraite et traduite-à partir de HA. Carneron et coll., 19931
Figure 1.3 : Schéma d'un cerveau de rat en coupe sagittale illustrant le RMS. Les cellules
sont produites au niveau de la SVZ illustrée en noir et migrent
tangentiellement dans le RMS. Lorsqu'elles atteignent le OB. les cellules
quittent le RMS pour migrer radialement afin d'aller s'implanter dans les
couches granulaire et périglomérulaire.
Abréviations : CB, cervelet ; CC, corps calleux ; NC, néocortex ; OB, bulbe
olfactif ; RMS, courant rostral de migration ; SVZ, zone sous-ventriculaire.
Figure extraite et traduite à partir de F. Doetsch et A. Alvarez-Buylla, 19961
Figure 1.4 : Représentation schématique d'un ventricule latéral, vue latéralement, montrant les réseaux de cellules en chahes PSA-N-CAM-positives répartis tout le long du ventricule latéral. Ces chaînes vont se déplacer pour aller rejoindre le RMS qui débute dans la portion dorso-antérieure des ventricules latéraux. Abréviation : RMS, courant rostral de migration. Figure extraite et traduite à partir de F. Doetsch et A. Alvarez-Buylla, 19961
Rostral u
Caudal
Figure 1.5 : Schéma illustrant les trois types cellulaires retrouvés au sein de la SV2 du rat.
Le type A représente les neuroblastes caractérisés par leur immunoréactivité
pour TuJl et PSA-N-CAM. Les types B 1 et B2 sont tous deux des cellules
astrocytaires entourant Ies cellules de type A. Elles sont imunoréactives pour
GFAP et Nestine. Le type C représente la cellule souche immunoréactive pour
Nestine mais négative pour les autres marqueurs mentionnés ci-haut. C'est ce
dernier type qui donne naissance aux ceiluies du type A et du type B. Les
cellules disposées en colonne sur lesquelles sont accollées les cellules de type
B et C sont les épendymocytes des ventricules latéraux.
Figure extraire, traduite et adaptée à partir de F. Doetxh et coll., 19971
CHARACTERIZATION OF THE SUBVENTRICULAR ZONE IN THE ADULT HUMAN BRAIN:
EVIDENCE FOR THE INVOLVEMENT OF BCL-2
Patrick J. Bernier, Jonathan Vinet, Martine Cossette and André Parent
Laboratoi re de Neurobiologie
Centre de recherche Université Laval Robert-Giffard
Abbreviated title:
Key words:
Correspondence:
Acknow ledgments:
Subvenricular Zone in Adult Human Brai n
Postnatal neurogenesis, human. Bc 1-2, ant i-apopt otic gene, septum, stem ceils.
André Parent, Ph.D. Centre de recherche Université Laval Robert-Giffard
260 1, de la Canardière, Local F-6500
Beauport, Q u e k , Canada, G1J 2G3 Tel: (4 18) 663-5747; Fax: (4 18) 663-8756
E-mail : Andre.Parent @anm.uIaval.ca
The authors express their sincere gratitude to Drs. Geneviève
Rougon, Anthony Frankfurter and Ronald D. G. McKay for their generous supply of anti-PS A-NCAM, TuJl and anti -nestin
antibodies. Thanks are also due to Dr. Michel Marois for having
provided the human postmonem material. This research was
supported by grant MT-5781 of the Medical Research Council of
Canada (MRC) to A.P. P.I.B. was holding a Studentship from
MRC.
La zone sous-ventriculaire (SVZ) est un vestige embryonnaire qui persiste et reste actif mitotiquement tout au long de la vie adulte. La SVZ des rongeurs contient des
précurseurs neuronaux, principalement dans sa portion antérieure (SVZa), et génère des
neuroblastes qui migrent de fqon tangentielle jusque dans le bulbe olfactif formant ainsi le
courant rostrd de migration (RMS). Cette étude visait à caractériser la SV2 dans le cerveau humain. Les anticorps contre les marqueurs moléculaires de la SV2 tels que Nestine,
GFAP, beta-tubuline III (TuJ I ) , PCNA, PSA-NCAM, nous ont permis de caractériser en
détail une zone similaire à la SV2 des rongeurs chez l'humain. Aatiquement toutes les
portions du ventricule latérai, ainsi que 1 a portion ventrale (hypothalamique) du troisième
ventricule, possédaient une immunoréactivité pour la plupart de ces marqueurs moléculaires.
Comme chez les rongeurs, la SVZ humaine posséde une SVZa quoique proportionnellement
moins développée. De plus, la région médiane du septum et la portion ventrale de la SV2 montrent une immunoréactivité intense pour tous les marqueurs moléculaires de la SVZ ce
qui semble être particulier à t'humain. Des chaînes d'agrégats cellulaires irnmunoréacti fs
pour PSA-NCAM et TuJ 1 sont présentes partout dans la SV2 humai ne. Enfin, la protéine Bcl-2 est colocalisée avec les autres marqueurs partout dans la SVZ. Cette étude révèle
qu'il existe une SVZ bien développée dans le cerveau humain adulte et suggère que Bcl-2
puisse jouer un rôle important dans l'organisation fonctionnelle d'un tel système.
2.2 ABSTRACT
The subventricular zone (SVZ) is an embryonic remnant that persists and remains
mitoticaily active throughout adulthood. The rodent S V 2 harbors neuronal precursors,
principaily in i ts anterior part (SVZa), and generates neuroblasts that migrate tangentiaily
into the olfactory bulb thus forming the so-called rostral migratory strearn (RMS). This
study aimed at characterizing the SV2 in the human brain. Antibodies raised against the
widely used SVZ molecular markers nestin, glial fibriliary acidic protein (GFAP), beta-
tubul in-III (TuJ 1 ), proli ferating ce11 nuc lear antigen (PCNA) and pol ysialylated neural ce11
adhesion molecule (PSA-NCAM), have aiiowed us to c haracterize in detail a zone similar to
the rodent S V 2 in humans. Virtudly al1 portions of the lateral ventricle, as well as the
ventral (hypot halarnic) sector of the thi rd ventricle, displayed imrnunoreac tivi ty for most of
the molecular markers. As in rodents, the human SV2 displayed a weli-de fuieci, although
proportionaiiy less developed SVZa. In contras6 the rnidline region of the septum and the
ventral portion of the SVZ, which both displayed intense immunoreactivity for ail SV2
markers, appear to be unique to humans. Chains of PSA-NCAM and TuJl immunoreactive
ce Il aggregates were visualized throughout the human SVZ. Furthemore, the ant i-apoptotic
protein Bcl-2 was found to be CO-expressed with the other markers throughout the entire
SVZ. This study reveals that a well-developed SV2 exists in the adult human brain and
suggests that Bc1-2 may play an important role in the functional organization of such a
s ystem.
2.3 INTRODUCTION
Postnatal neurogenesis in the adult mammalian brain is a phenornenon that has long
been considered to be restricted to the dentate gyms and olfactory bulb of rodents (Kaplan
and Hinds, 1977). As early as 1959, however, it was postulated that the lining of the lateral
ventricles, also termed subependymal zone, subependymal layer or subventric ular zone
(S VZ ), contains ce1 1s that prolife rated throughout adulthood i n rats (Bryans, 1 959). Altman
and Das (1 966) were the first investigators to descri be an important region of the rat SVZ
located at the rostrai tip of lateral ventriclr, which constant ly produces cells that migrate
rostrdly in an extension of the SV2 cailed the rostral migratory Stream (RMS).
More recently, the demonstration that new olfactory neurons are produced in the
rodent SV2 (Corotto et al., 1993; Lois and Alvarez-Buyila, 1994; Luskin, 1993) has
reki ndIed interest on the issue of postnatal neurogenesis. These new investigations have
demonstrated that neuroblasts produced in the SV2 migrate tangentially from the anterior
part of the SV2 (SVZa) to the olfactory bu1 b, where they invade radially the granular and
glomerular layers to become fully differentiated granular andor periglomemlar neurons
(Luskin, 1993). The more caudal sectors of the rodent SV2 were also s h o w to contribute
neuroblasts that migrate to the olfactory bulb (Doetsch and Alvarez-Buylla, 1996). Thus,
the SVZa can be viewed as a converging point of SV2 migrants en route to olfactory bulb.
These migrating neuroblasts are organized in c hains forming a complex meshwork (Lois et
al ., 1996; Rousçelot et al -, 1995). They al1 express a polysial ylated (embryonic) form of
neural ce11 adhesion molecule (PSA-NCAM) (Bonfant i and Theodosis, 1994; Rousselot et
ai., 1995). These chains of migrants are surrounded by glial tubes al1 along their tangential
migration into the SVZ and RMS. The tubes themselves immunostain for glial fibrillary
acidic protein (GFAP) and thus appears astrocytic in nature (Lois et al., 1996; Peretto et al.,
1997). Surprisingly, even if these neuroblasts express beta-tubulin-III (Tull+), an early
marker of neuronal determinaiion (Menezes and Luskin, 1994)- the migrants can still
undergo m itosis during t heir tangent id migration (Bonfanti and Theodosis, 1994; Menezes
et al., 1995). A detailed light and electron rnicroscopic study of the adult SV2 in rodents
has been recentiy undertaken by Doetsch et al. (1997). These investigators have described
the SVZ neurogenesis system as k i n g composed of four ce11 types: A, B 1, B2 and C. Type
A cells refer to the migrating neuroblasts characterized by their immunoreactivity to PSA-
NCAM and TuJl . Types B 1 and B2 pertain to the cells that ensheath the type A migrating
cells and which express GFAP and nestin immunoreactivity. Type C refers to the
proli ferai ing stem ce1 1s of the SV2 chat express Nestin.
In the human brain the existence of areas somewhai similar to the rodent SVZ were
alluded to by Opalski, as early as 1934, and these sectors of the subventricular lini ng were
postulateci to harbor proliferating cells by Globus and Kuhlenbeck in 1944. These
pioneering observations received support from the demonstration of mitotic activity in the
subependymal layer and dentate gyrus, as revealed by ['HI-thymidine or 5- brornodeoxyuridine (BrdU) incorporation in adult monkeys (Lewis, 1968; Kaplan, 1982;
McDerrnott et al., 1990; Gould et al., 1998). Precursor celis derived from the adult human
forebrain placed in culture were s h o w to grow and differentiate into neurons
(Kirschenbaum et al., 1994). Furthemore, direct evidence for continuous generauon of
neurons in adult dentate gyrus and proliferation in the SVZ has been obtained following
BrdU injection in humans (Eriksson et al., 1998).
The present study had two main goals: (1) characterize the SVZ in human with
highl y reliable molecular marken that are currently used in studies of the rodent SVZ, suc h
as nestin, GFAP, TuJl and PSA-NCAM, and (2) demonstrate the presence of the anti-
apoptotic protein Bcl-2 in these pro1 iferating areas. A double antigen localization procedure
was thus applied to human postmortem brain tissues to c haracterize the cellular composition
of human SV2 and to detect the presence of Bcl-2 in conjunction to various molecular
markers of postnatal neurogenesis.
2.4 MATERIALS AND METHODS
2.4.1 Tissue preparat ion
The present data derive from the analysis of sections taken from the brains of
humans of both sexes. The brains came from 17 normal human individuals, aged between
14 to 83 (mean of 50 year old), with no clinical or pathological signs of neurological or
psychiatrie disorders. This material, which included brain tissues from 10 men and 7
women, was kindly provided by Dr. Michel Marois, Service de Pathologie, Hôpital Saint-
François-d' Assise, Québec City. After a postmortem delay that ranged from 4 to 30 hrs
(mean of 15 hrs), the brains were sliced into 0.5-cm-thick slabs that were postfixed by
immersion for 2-3 days in 4% paraforrnaldehyde. The slabs were stored at 4°C in 0.1M
phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4) with 15% sucrose and O. 1 % sodium aride. They
were then cut wi th a freezi ng rnic rotome into 50-pm-t hick frontal or saginal sections. These
sections were serially collected and kept frozen in a cryoprotecting solution.
2.4.2 Single immunostahi ng procedure
The presence of beta-tubuli n-III (TuJ 1 ), nestin, PS A-NCAM, GFAP, proli ferat ing
ce11 nuclear antigen (PCNA) and Bcl-2 protein was revealed by using specific antibodies
(see Table 1 for details). The sections were fust placed for 30 min at room temperature in a
solution of hydrogen peroxide (3%) to eliminate endogenous peroxidase acti vity. They
were t hen washed in PBS and incubated for 24 hrs at 4°C (48 hrs for Bcl-2) in a solution
containing the primary antibody, O , l % Triton X-100 (Sigma, St. Louis, MO), and 5%
normal horse serum (NHS; for BcI-2. PCNA, GFAP and TuJl) or 5% normal goat serurn
(NGS; for nestin and PS A-NCh) in PBS (0, lM, pH 7.4). They were then incubated for 1
hr at room temperature in 0.4% biotinylated horse anti-mouse IgG (for TuJ 1, BcI-2, PCNA and GFAP), goat anti-mouse IgM (for PSA-NCAM) or goat anti-rabbit IgG (for nestin)
(Vector Labs, Burlingarne, CA). After extensive washing in PBS, the sections were re-
incubated for 1 hr at room temperature in 2% avidin-biotin complex (ABC, Vector),
according to the method of Hsu et al. (1981). The irnmunoprecipitate was revealed with
3,3'-diaminobenzidine @AB, Sigma) as the chromogen, except for Bcl-2 that was revealed
with nickel intensi fied 3,3'-di ami nobenzidine (NiDAB, Sigma). Control sections incubated
without the primary antibody remaineci virtuaiiy free of irnrnunostaining and serveci as
cont roIs. Al l sections we re dehydrated and mounted ont0 dry gel ati n-coaîed slides w it h
Permount .
2.4.3 Double irnrnunofl uorescence procedure
The sections were processed according to the fol lowing cornbinations: (1) Bcl-2 and
nestin; (2) Bcl-2 and PCNA; (3) PSA-NCAM and Bcl-2; (4) nestin and GFAP; (5) PSA-
NCAM and TuJ1; (6) FCNA and nestin; and (7) Bcl-2 and TuJ1. The sections were tùst
preincubated for 30 min ai room temperature in a PBS solution containing 0 .11 Triton and
5% normal semm (NGS for cornbinations 3, 4, 5, or NHS for combinations 1,2,6,7) and
then incubated ovemight (48 hrs for Bcl-2) with one of the primary antibody (Table 1).
Biot inylated goat anti-rabbi t IgG (combination 4), hone anti-mouse IgG (combinations
1,2,6,7) or goat anti-mouse IgM (combinations 3 3 ) were used as the secondary antibodies.
This second incubation 1 asted 1 h and was done in a PBS solution containing the appropriate
blocking serum. The sections were then placed in a solution containing Texas Red streptavidin (Moiecular Probes, Eugene, OR) for 3 hrs. For combinaiions 2,3,5 and 7, in
which the two primary antibodies were rnouse monoclonals, a control experirnent was
performed More incubation with the second primary antibody to ensure that a11 binding
sites available for the secondary antibody or for streptavidin have been recognized and
bloc ked during the first incubation. Hence, the sections were re-incubated for 1 hour at
room temperature with the secondary antibody (biotinylated horse anti-mouse IgG) and then
placed in a solution containing Cascade Blue neutravidin (Molecular Probes). In cases of
double immunolabe ling, the absence of cascade blue immunofluore scence served to
el imi nate the possibil ity of artifactual bindi ng of the t hird secondary anti body andor
streptavidin to sites that may have remained free following incubation with the first
secondary anti body and/or s tre ptavidin. The sections were then processed for the second
immunofluorescence. They were incubated ovemight at 4OC with the second primary
antibody, as indicated in the various combinations listed above. Final1 y, the sections were
incubated for 1 h in a PBS solution containing either biotinylated goat anti-rabbit IgG
(combinations 1,6), or horse anti-mouse IgG (combinations 2,3,4,5,7) and then placed in a
solution containing FITC sîreptavidin (Jackson ImmunoResearch Labs, West Grove, PA)
for 3 hn . The sections were mounted ont0 dry-gelatin coated slides using DPX.
2.5 RESULTS
2.5.1 Distribution of human SVZ
Because nesti n is a protein expressed by neuroepit helial zones (Lendahl et al., 1990)
and also because it labels three of the four ce11 types noted by D o e t r h et al. (1997) in the
rodent SVZ, we have used anti-nestin imrnunoreactivity as the main indicator of the
presence of the SVZ in adult human brain. Foilowing a detailed scanning of the entire ventricular syaem subventricular linings immunoposi tive for nestin were encountered
throughout the lateral ventricle system, as weil as in the ventral (hypothalamic) portion of
the third ventricle in aii human brains exarnined. However, some inter-individual variations
were noted in regard to the thickness of the SV2 at various ventricular levels. The most
obvious variations occurred in the ventral part of the lateral ventncle, which was remarkably
enlarged in some individuals but only slightly thicker than the rernaining portion of the SV2
in others.
At the most rostral level of the lateral ventricle system, the entire lateral ventricle
Iining was immunoreactive for nestin (Fig. 2.1A). However, the most intensely
immunoreactive and the thickest SV2 sectors occurred more caudaily, at the level of the
anterior commissure and ventral striatum (Fig. 2.1B,C). The SVZ was labeled even more
caudal1 y, as well as at hypothalamic level dong the ventral sec tor of the third ventricle (Fig.
2. ID). Interestingly, the small ventricular recess that is seen along the midline at the level
of the septum is also strongly immunoreactive for nestin (Ag. 2.1E). An immunoreactive
zone that was as large and sirnilar in cellular composition as the ventral SV2 surrounded the
rostral part of this recess. A nestin-i rnmunoreactive SV2 was also noticed along the Lining
of the ventral (or temporal) hom (Fig. 2.1 F) and of the poste rior (or occipital) horn of lateral
ventricles (Fig. 2. IG). At these levels. the thickness of the immunoreactive zone varied
markedly from one sector of the SV2 to the other. For example, the thickness of the SVZ in
the temporal lobe ranged from about 1 mm i n its rnediodorsal portion to approximatel y 0.05
mm in its lateral port ion.
2.5.2 Characterization of human SV2
The human S V 2 was further characterized by using a series of molecular markers
that-served to identifi the same structures in rodents. We have thus compared the
immunostaining for n a ti n, beta-tubulin-III (TuJ 1 ), GFAP and PS A-NCAM in the ventral
portion of the SV2 on adjacent frontal sections (Fig. 2.2). Most of these markers labeled the
sarne zone as the one described above following nestin irnmunostaining but each marker
reveaied a peculiar organizational feature of the SVZ. Nestin was seen in a dense
population of polymorphic cells. Many of these cells were srnail, displayed numerous short
processes and resembled astrocytes, while others had a much larger ce11 body from which
emerged few or no visible processes. When examined exclusively within the SVZ, TuJl
immunostaining was confined to what appeared to be neuroblasts or neurons with small,
round or oval ceIl body from which ernerged numerous strongly stained processes. These
TuJ1+ cells were often linked to one another through their processes or, more rarely,
through their ceU bodies, so as to form chahs orienteci in ail directions. The most intense
immunostaining of the SV2 was obtained with the antibody directed against GFAP.
Typical Iy, GFAP labeled dense ly pac ked cells and processe s t hat formed ringed structures,
the center of which was devoid of immunostaini ng. A dense population of well-delineated
astroc ytes was encountered more deeply in the periventncular tissue. Immunostahi ng for
PSA-NCAM was confined to round celis closely apposed to one another and forming small
chains.
2.5.3 Co-localization of SVZ markers
A double i mmunofluorescence procedure was empl oyed to study the CO-local ization
of the various SVZ molecular markers, as wel 1 as the CO-localization of these markers with
the ami-apoptotic protein Bcl-2. These experiments revealed that a large proportion of
human SV2 ce11 s expressi ng imrnunoreac tivi ty for PCNA, a prol iferating ce11 nucle ar marker, were also nestin+, whereas only a small proportion of the nestin+ cells were also
stained for PCNA (Fig. 2.3). Nearly al1 nestin+ cells in the human SVZ expressed GFAP,
and a large propodon of GFAP+ ce1 1s were du, irnrnunore act ive for nestin (Fig. 2.3). The
migrant-like PSA-NCAM+ ce lis that occurred in the human SV2 were al1 TuJ l + and thus
appeared cornrnitted to a neuronal identi ty. However, a significant number of Tu3 I+ cells
did not express PSA-NCM (Fig. 2.3). The anti-apoptotic protein Bcl-2 was found to be
expressed in some PCNA+ and nestin+ cells, whereas a large proportion of PSA-NCAM+
cells displayed Bcl-2 (Fig. 2.4). Many Tu.il+ cells expressed Bcl-2, but TuJl
immunostaining was also observed i n fiber-1 üte elements that did not sain for Bcl-2 (Fie. 2 -4).
2.5.4 Bcl-2 in hurnan SV2
Because Bcl -2 appean to labe 1 li kely prol iferathg (PCNA+/Bcl-2+) ce1 1s.
neuroepithelial (nestin+/Bcl-2+) cells, migrating (PS A-NCAM+/Bcl-2+) cells, as wel 1 as
neuronal precurçor (TuJl +/Bc 1-2+) ce1 ls, we used this ant i-apoptotic protein as an overall
marker of postnatal neurogenesis system. On frontal sections through the lateral ventricle
system of adult human brain, Bcl-2 immunostaining was intense in ali portions of the SV2
(Fig. 2.5). However, Bcl-2 expression was particularly strong in the portion of the SV2 that
bordered the ventral aspect of the head of the caudate nucleus (Fig. 2.5A). The presence of
intense Bcl-2 irnmunostaini ng has also ai lowed the identification of a particul arly
remarkable portion of the SV2 that emerged from the ventrai SVZ and extended under the
caudate nucleus (Fig 2.5A). Another area that was markedly enriched with Bcl-2 stemrned
from the dorsal SV2 and extended between the corpus callosum and the caudate nucleus
(Fig 2.5C). The latter region seems to be the hurnan homologue of the rodent dorsolateral
SVZ. These two SVZ portions harbored numerous darkly stained Bcl-2+ celis scattered
arnongst parallei arrays of immunopositive fascicles. The rnediodorsal aspect of the SVZ,
which was shown above to be intensely stained for nestin, also displayed a strong Bcl-2
immunostaining (Fig 2.5B), and a very thick layer of Bcl-2+ cells occurred beneath the
li ning of the temporal (ventral) hom of lateral ventricle (Fig 2.5D).
The analysis of parasagittal sections through the human rostral forebrain revealed an intense Bcl-2 imrnunostained area that extended dong the lining of the rostrai pole of lateral
ventricle. This strongly labeled area thinned out as it extended dong the dorsal surface of
the caudate nucleus (Fig 2.6A). This zone. which alro stained for GFAP and nestin (not
s hown), can be considered on topographical grounds as the homologue of the rodent anterior
SVZ (SVZa). The cellular composition of this peculiar zone was sirnilar to that of other
sectors of the SVZ in that it harbored many smdl, round and intensely stained Bcl-2+ ceils
distri buted into a multi -1ayered fashion (Fig 2.6B).
2.6 DISCUSSION
The present study has allowed us to provide the fust detailed description of the
cytological and molecular organization of the human SVZ, a zone that is known CO remain
mi toticaily active throughout adult iife in humans (Eriksson et al., 1998) and rodents (Lewis, 1968; Kaplan, 1982; McDermott et al., 1990; Gould et al., 1998). The positive
immunolabeling for nestin, GFAP, TuJl and PSA-NCAM in human SV2 are largely
consistent with fi ndings previously reported i n simil ar areas of the rodent brai n (Bonfati and
Theodosis, 1994; Gates et al., 1995; Menezes et al ., 1995; Rousse lot et al., 1995; Zerlin et
al ., 1995; Lois et al ., 1996; Doetsch et al., 1997). Our study also suggest the existence of a
human homologue of the rodent SVZa (Menezes et al., 1995; Rousselot et al., 1995), which
was shown here for the first tirne to display intense Bcl-2 irnrnunoreactivicy. We have
descnbed a SVZ portion located in the wall of temporal (ventral) hom of lateral ventricle,
which appears at least as prominent as the ventral SVZ. To Our knowledge, such a temporal
enlargement of the SVZ has never been described in rodents and could thus be proper to
humans. However, it would be interesting to see if this enlargement is present in primates
brain. The existence of a conspicuous SV2 sector in the temporal horn is congruent with the
recent fi ndings of Ki rsc henbaum et al. (1994). These investigators have demonstrated that
ceils dissected out from the ventricular lining of the temporal hom in humans can
differentiate into neurons when grown UI vin-O under appropriate conditions.
The teminology used to designated brain areas involved in postnatal ce11 production
is somewhat confused and perhaps needlessly complicated. For example, the structure
termed here subventricular zone (SVZ) is often cal led subependyrnal zone or subependyrnal
layer by other investigators, and this structure is often subdivided into anterior, posterior,
dorsal, dorso-lateral, lateral and medial portions. Likew ise, the structure named rost ral
migratory Stream ( M S ) is often referred to as rostral migratory pathway or rostral
extension of subependyrnal layer. Because al1 these t e m refer to one seerningly
homogenous system that continuously generate neurons and glia throughout adulthood, and
bec ause neurogenesis in to dentate gyrus derives postnatal ly from the same syste m (Altman
and Das, 1965). we propose to unify al1 these parts of the same entity under the generai terrn
"Adult Neuro- and GIiogenesis Sys te rn" (ANGS).
2.6.1 The identity of stem celb in human brain
Our double i mmunostaining experiments have revealed t hat virtual ly al 1 nesti n+ cells
in the human SV2 also express GFAP, but a signficant number of GFAP+/nestin- cells also
occurred in this area. The interpretation of these findings must take into account the fact
that, in response to CNS inj ury, maure reactive astrocytes express nestin and may parti di y
revert to embryonic phenotype of neuroepithelial stem cells (Le Gai La Salle et al., 1992;
Clarke et ai., 1994; Lin et ai., 1995). Recently, Alvarez-Suylla and coiieagues have
suggested that astrocytes (Type B cells of Doetsch et al., 1997) could be the genuine stem
cells of the rnamdian SV2 (Garcia-Verdugo et ai., 1998). Their data indicate that Type B astroc ytes are the first cells to repopulate the SV2 after the elimination of dividing ce lls and,
on such a basis, t hey argued that the c lassical stem ce1 1s (Type C) are in fact generated from
astrocytes. if such a phenomenon also occurs in primates, then the numerous
GFAP4nestin+ cens found in the human SVZ could be think of as elements formed by
astrocytes that reverted thernselves into potential stem celis. Although not proven yet, this
possibility could explain why no classicai stem cells has been demonstrated in postnatal
human cerebrai cortex, despi te the fac t that the number of corticai neurons doubles from 15
months to six years of age (Shankle et al., 1998).
2.6.2 Possible implication of the expression of Bcl-2 in ANGS
The aîhanogene (anti-apoptotic gene) bcf-2 is widely expressed during CNS
development and downregulated during brain maturation (Merry et al., 1994). The
- downregulation of bcl-2 occurs concomitantly with the apoptotic wave for neuronal loss in
developing brains (Martinou et al., 1994). Furthermore, migrating neurons on their way to
final location can avoid apoptosis by autocri ne stimulation of BcI-2 expression (Mulier et
al ., 1 997). Thus, Bcl-2 protein appears to protect neurons that are not yet ful ly differentiated
or those that are not yet integrated into a s p i fic neural circuitry. Other findings suggest
that BcI-2 is involved in the regulation of neuronal differentiation (Hanada et al., 1993; Sato
.et al., 1994; Oh et al., 1996; Zhang et al., 1996; Hilton et al., 1997). For example, cells
expressing an antisense bcl-2 cDNA construct, whic h reduces the endogenous level of Bcl-
2, are unable to differentiate even in the presence of an adequate quantity of the appropriate
neurotrophic factor (Zhang et al., 1996). Recent data indicate that Bcl-2 may influence
neuronal deve lopment through mechanisms that are unrelateci to its anti-apoptotic role
(Middle ton et al., 1998). Indeed, this protein appears to be involved in acceleratïng neuronal
maturat ion and di fferentiation, possi bly through a stabil iu ng action on polymerized
neurofi laments (S umki and Tsutomi , 1998). Recently, we de tec ted ceUs expressi ng high
leveb of Bcl-2 in the SV2 and dentate gyrus of squirrel monkeys and noted signifiant
variations in the expression of this protein during aging (Bernier and Parent, 1998). We
suggested that the presence of high Bcl-2 levels characterizes neurons that are not fully
mature in primates.
The present CO-localization studies have demonstrated the occurrence of Bcl-2 in
li kely pro1 iferating cens (BcI-2+/PCNA+), neuroepi the1 id ce1 1s (Bcl-Z+/nest in+), mi grant-
like cells (Bcl-24PSA-NCAM+) and neural precursor ceiis (Bcl-24Tu.J 1+) at the level of
the human SVZ. Furthemore, Bcl-2 was found t a label not only the di fferent SV2 cell
populations and the chains of migrant-iike elements that emerge from them, but d s o
pathways composai of thin fascicles that are part of the extrace llular matrix. Thus, BcI-2
appears to be expressed by all portions of ANGS in human, a findi ng that strongly sugges ts
that this athanoprotein plays a cruciaI role in the func tional organization of this system.
Also worth noting is the fact that most, if not d l , neurons generated postnatally in
rodents are small neurons of the granular type (Alman and Das, 1966; Goldman and Luskin,
1998). Indeed, postnatal neurogenesis serves to populate essential ly the granular ce1 1 layer
of the cerebeilum, dentate gyms and olfac tory bulb in rodents. Interestingly, our previous
studies have revealed that virnially all neurons that express high levels of BcI-2 in the brain
of the squirrel monkey display a granular-like morphology (Bernier and Parent, 1998). Thus, it may be hypothesized chat al1 the ANGS elements derive from the secondary
germinal matrix, w hich essentially produces microneuroblasts and therefore granule ce11 s
(Altman, 1969).
The glial tube thaî ensheaths migrating neuronal precuwrs has been suggested to act
as an isolaiion between migrants and surrounding parenchyma (Lois et al., 1996). This
action could thus protect neuronal precursors from normal mature brain environment, which
send apopt otic message t O inade quate ly connected neurons (Davies, 1 994). The in te nse Bcl-
2 protein expression by migrants and their supportive ceiis could represent another
protection against adverse signals.
2.6.3 Putative new members of ANGS
The use of various S V 2 molecular markers has allowed us to characterize numerous
sectors of the human SV2 that appear homologous to simi lar areas in the rodent SVZ.
Additionally, we have identified two portions of human SV2 - the ventral SVZ and the
septum - that were not known to be part of the A m . The massive enlargernent of SV2
disclosed dong the ventral aspect of lateral ventric le appears to be a specific feature of the
human SV2 because, in rodents, the S V 2 is mainiy confined to the dorsal part of laterai
ventncles at this rostral level (Gates et al., 1995). Again, it will be necessary to veri fy if thi s
enlargernent is present in other species. The venmcle lining of the srna11 recess present
dong the midline portion of the septum displayed the sarne patterns of i mmunoreactivity
than the rest of the SV2 in human, including immunoreactivity for Bcl-2. The hurnan
septum was also found to harbor PS A-NCAM-posit ive and TuJ 1 -positive migrating-i ike celi
chains. These findings suggest that the septum rnay have retained some proliferative
capacities derived from embryonic stages of neural development.
2.6.4 Concl uding remarks
The present study has revealed that the SV2 is at Ieast as well deveioped in human than it is
in rodents. Some ventricular sectors of the human SV2 are even proportionally much larger
in humans than in rodents. In contrast, the human SVZa appears to be less developed than
its rodent counterpart. In the rat, the SVZa is considered a convergence point for
neuroblasts that migrate to the olfactory bulb via the rostral migratory Stream. The fact that
the entire olfactory system is significantiy reduced in size (microsmatic condition) in
humans by cornparison to rodents (macrosmatic condition) may explain the relative smaller
size of the human SVZa. However, the finding that the other portions of the SV2 are well
developed in humans indicates that ANGS may participate in functions other chan repopulating the olfactory bulb. In this regards, two major issues are currently k ing
addressed in our laboratory: (1) the possibility of other destinations for neural implantation
in the primate brain, and (2) the rate of apoptotic turnover in primates ANGS.
The recent dernonaration of the existence of stem cells in the adult human brain have
opened up possibiiities for autografts of precursors cells for correcting structural brain
damages or for compensati ng ce1 1 losses in neurodegenera tive diseases. Our fi ndings
suggest the existence of migrant-Iike neuroblasts in the human ANGS. It thus becomes
possible to envisage, at least on the long term, therapies that involve in situ deviation of
pree xisting migrating ceIl streams as a means to repopulate damaged brain areas. However,
a t horough understandi ng of postnatal neuroge nesis is a prerequisite for designing such novel therapeuti c approaches .
Table 1. Information about antibodies used in this study
ANTIBODY HOST CLONE [ ] 1 SOURCE LABELLNG REFS
anti-P-tubulin mouse Td1 1 : 4 m Generous gift Early marker Frankfurter et al., isotype HI monoclonal from for neurons 1986
Dr A- Frankfwter
anti-Nestin nbbit - - - - 1 :600 Generous gift Neuroepithelial Lendahl et al., polyclonal from cells
Dr R.D. McKay 1990
an ti-PCNA mouse PClO 1:3000 Sigma 2 Proliferating Sigma monoclonal celis
anti-Bcl-2 mouse 1 24 150 Boehringer Proliferating and Peuella et al.. monoclonal Mannheim 3 differentiating ceiis 1990
anti-PSA- mouse anti- 1900 Generous gift Embryonic Rougon et ai., NCAM monoclonal MEN-B from andor migrating 1986
UgM) Dr G. Rougon neuroblasts
anci-GFAP mouse G-A-5 1 :400 Sigma 7 Neuroglia Sigma monoclonal
1. Dilutions used 2, St-Louis, MO 3, Germany
Figure 2.1: A-D, Schéma illustrant la distribution et l'importance relative de la SV2
humaine sur des séries de sections frontales prises tout au long du prose ncéphale
et irnrnunomarquées pour nestine . Le ni veau approximatif de chaque section est
indiqué par une ligne pointillée sur les schémas ci-dessus illustrant une vue
dorsale et latérale des ventricules 1 aîéraux de I 'humain. L'épaisseur de la 1 igne noire bordant le système ventriculaire indique l'importance relative de la SVZ. E, Photomicrographie montrant un marquage intense en nesti ne au ni veau du
septum. F, G, Photomicrographies représentant I'immunoréactivité de nestine
dans la SV2 située le long de la come temporale (ventrale) (F) e t de la corne
occipitale (postérieure) (G) du ventricule latéral.
Abréviations : CD, noyau caudé ; GP, globus pal lidus ; GPe, segment externe
du GP ; GPi, segment interne du GP ; LV, ventricule latéral ; PLV, come
postérieure (occipitale) du LV ; Put, putamen ; S, septum ; vLV, corne
ventrale (temporale) du LV. Barres étalons, E F, 250 pm ; G, 100 pm.
Figure 2.2: Immunoréactivité pour nestine. TuJ 1 , GFAP et PSA-NCAM montrée dans la SVZ humai ne bordant la partie ventrale du ventricule latéral (LV). Les quatres
sections frontales adjacentes sont montrées à faible (rangée supérieure) et à fort (rangée inférieure) grossissement. Barre étalon pour nestine dans la rangée supérieure = 500 pm (valide aussi pour les autres photomicrographies de cette
rangée). Barre étalon pour nestine dans la rangée inférieure = 50 jun (valide aussi pour TuJ 1) tandis que la barrc étalon pour GFAP = 100 pm (valide aussi pour PSA-NCAM).
Figure 2.3: Co-localisation des marqueurs de protéi nes typiques de la SV2 dans la portion rostraie de 1 a S VZ humaine. Deux expériences en immunofluorexence ont été réalisées sur les mêmes sections avec Texas Red et HTC comme chromogènes rouge et vert. Sur les sections doublement exposées, les éléments exprimant les deux protéines apparaissent en jaune. Barres étalons, 50 p.
Figure 2.4: Co-local isation de Bcl-2 avec les marqueurs des protéines typiques de la SV2 dans la portion rostrale de laSVZ humaine. La méthode de double marquage en fl uorescence es t la même que ce1 le de la Figure 3. Barres étalons, 50 pm
Figure 2.5: L'irnrnunoréac tivité de Bcl-2 dans différentes portions de la SVZ humai ne vue
sur des sections frontales. A, Photomontage montrant l'ktense
immunoréactivité pour Bcl-2 dans une région où la SVZ est la plus large,
localisée à la pointe ventrale du ventricule latéral (LV) et s'étendant j usqu'à la
surface médiane du noyau caudé (CD). Un prolongement de faisceaux Bcl-2+
s'étend aussi ventralement sous le noyau caudé. B, Zone Bcl-2+ localisée dans
la portion dorsale du ventricule latéral et s'étendant au dessus du noyau caudé.
C, Plus caudalement, la région de la SV2 montrée en B s'étend encore plus
latéralement entre le noyau caudé et le corps calleux (CC). D, La zone de la
SVZ possédant un marquage intense de Bcl-2 située autour de la corne ventrale
(temporale) du venticule latéral (vLV). Barres étalons, A, D, 1 mm ; B, 500
pm; C, 250 pm-
Figure 2.6: L'immunoréactivité pour Bc1-2 montrée au niveau de la zone sous-ventriculaire
antérieure (SVZa). A, Sections parasagi ttales tout au long du prosencéphale de
1' humain adulte iilustrant la zone Bcl-2+ intense et continue longeant
l'extrémité antérieure du ventricule latéral (LV). Notez la présence de
I'irnmunoréactivité pour Bcl-2 sous la forme de minces bandes qui s'étendent
sur la surface dorsale de la tête du noyau caudé (CD). B, Agrandissement de la
zone délimitée par des lignes pointillées en k 11 illustre la composition en mu1 ticouches de la SVZa qui contient une multitude de petites cellules BcI-2+ marquées intensément. Barres étalons, a, 2 mm ; B, 150 pm.
CHAPITRE 3 CONCLUSION GÉNÉRALE
L'utilisation des anticorps dirigés contre les marqueurs reconnus et fréquemment
utilisés de Ia SV2 des rongeurs nous a permis de montrer qu'il existe une SVZ très bien
développée chez l'humain qui a conservé Ies mêmes caractéristiques que la SVZ des
rongeurs.
En résumé, la SVZ humaine possède une population cellulaire qui exprime TuJl et
PSA-N-CAM. Ces deux protéines nous permettent de dire que cette population est très
probablement constituée de neuroblastes. En effet, TuJl se trouve exprimé dans tous les
neurones, même ceux qui ne sont pas encore différenciés et PSA-N-CAM nous permet
d'identifier les cellules en processus de migration. La SV2 regorge aussi de cellules gliales.
Le marqueur GFAP est très présent au sein de cette structure. Il est souvent colocalisé avec
le marqueur Nestine, un filament retrouvé dans les cellules souches. Cette colocalisation
chez l'humain est semblable à celle décrite chez le rat et vient ajouter un élément de plus à
l'hypothèse lancé par Doetsch et coll. (1997) concernant la possibilité que les cellules
souches soient en fait des cellules gliales.
La SV2 humaine possède aussi une région qui n'a jamais été décrite comme
appartenant à la SV2 chez les rongeurs. La SV2 des rongeurs est active particulièrement
dans sa portion dorso-latérale. Or, la SVZ humaine, en plus d'avoir cette portion, possède
une portion ventrale. De plus, le septum semble posséder un potentiel de générer de
nouvelles ceI1ules. Ces deux nouvelles zones de prolifération mises ensemble, le potentiel
de production de nouveaux neurones se trouve augmenté. On peut donc se demander si ces
neurones se rendent seulement vers le bulbe olfactif ou si ces zones fournissent de nouvelles
cellules à d'autres structures du SNC. En effet, chez les rongeurs, les principaux organes
sensoriels sont l'odorat et les vibrisses. Il apparaît donc tentant de suggérer qu'il y ait un
apport en nouveaux neurones dans le bulbe olfactif a fb d'étendre ou de conserver le
potentiel olfactif durant la vie adulte. Chez l'humain, l'importance du sens de l'odorat est
supplanté par celui de la vue. Ce dernier possède aussi une plus grande capacité
mémorielle. Donc, on peut soupçonner que, sans perdre la capacité d'envoyer de nouveaux
neurones vers le bulbe olfactif, les nouvelles zones de la SV2 peuvent fournir un apport en
nouvelles cellules vers d'autres régions telles que le coAex occipital et/ou des structures
limbiques.
Cette étude a aussi montré que la protéine Bcl-2 est très fortement exprimée dans la
SVZ de l'humain. On sait que Bcl-2 confère une protection contre I'apoptose. Or les
cellules nouvellement créées et en cours de migration sont sujettes à plusieurs agents du
milieu environnant qui pourraient les précipiter vers la mort cellulaire programmée. Une
autre cause possible d'apoptose vient du fait que les facteurs de survie ne sont probablement
pas présents en quantité suffisante. La présence de Bcl-2 permettrait à ces cellules de se
rendre sans encombre vers leur destination d'implantation. De plus, Bcl-2 semble aussi être
impliquée dans le processus de différenciation. La démonstration que Bcl-2 peut induire la
différenciation d'une cellule en absence de facteurs de croissance et qu'elle permet une
meilleure consolidation des neurofilarnents suggère fortement une telle implication. Donc la
présence de Bcl-2 au sein de la population cellulaire de la SV2 pourrait faire en sorte d'aider
ces cellules à se différencier soit au sein de la SV2 ou bien durant la migration des neurones.
La neurogenèse post-natale semble donc continuer chez l'humain. Les résultats de cette étude ajoutés à ceux dans le gyrus dentelé viennent placer l'humain avec les autres classes animales où la formation de nouveaux neurones continue durant toute la vie de
l'individu. 11 reste toutefois à montrer la nature finale des neurones créés chez l'humain. Si on examine les autres classes, à l'exception des neurones de projection produits chez le homard et les oiseaux, tous les neurones produits sont des interneurones. Les endroits de production et d'implantation sont aussi identiques (à l'exception des noyaux de vocalisation des oiseaux). En effet, le bulbe olfactif et le gynis dentelé sont les deux structures qui conservent une capacité de neurogenèse post-natale et ce, dans toutes les classes. On peut remarquer que ce sont aussi deux structures très anciennes philogénétiquement et que le processus de création de nouvelles cellules durant la vie adulte date de très longtemps (on en retrouve chez les invertébrés et aussi chez les insectes). On sait déjh que les neurones produits dans le gyrus dentelé sont des interneurones et donc, on peut penser que les neurones produits dans la SVZ humaine vont être des intemeurones et vont s'implanter dans le bulbe olfactif et peut-être aussi dans d'autres structures. Ce processus de création et d'implantation d'intemeurones durant la phase post-natale est un phénomène, je crois, assez simple à expliquer. Durant le développement, ce sont surtout les neurones de projections qui vont s'implanter afin de rendre I'oganisme fonctionnel. L'ajout de nouveaux neurones de projections durant la vie adulte serait très difficile car la migration de l'axone serait empêché par le milieu rébarbatif et pourrait rendre le système redondant et non-fonctionnel. Par contre, l'ajout d'interneurones apporte de nouvelles connections entre les neurones de
projections sans avoir à combattre le milieu ambiant. Ce processus procure à un système le pouvoir de se développer. d'ajouter de nouvelles connections et de se complexifier durant toute la vie sans compromettre les voies déjà existantes.
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