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Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques, info:eu-repo/semantics/nonPublished

The integument includes skin and cornea, which are both formed by the association of an epithelium and a mesenchyme. In the face, they are coming from the same embryonic layers, ectoderm and neural crest cells. During the first year of my thesis, I contributed to understand the acquisition by the dermis of its inductive capacities on the epidermis, and demonstrate that the corneal epithelium differentiation is independent of its mesenchyme. My principal aim was about the corneal epithelium program, its molecular profile, and how and when this program is established during embryogenesis. Mouse microarrays comparing gene expression of corneal epithelium and hair follicle stem cells revealed that 3621 genes were co-expressed while 1768 genes were exclusively expressed in the cornea, including Pax6, the master regulator of eye, and K12, a keratin indicative of corneal-type differentiation. The current dogma is that the establishment of the corneal program is dependent on signals from the lens. In order to test this model, we decided to ablate the lens primordium of 2-day chick embryos. Firstly, I surgically ablated the lens placode, and showed that the lens was subsequently regenerated in every single case. Then, I was able to prevent lens placode formation by in ovo electroporation of Gremlin, which is a BMP inhibitor. Indeed, BMP4 is the main known signal which allows the final step of what is a multistep program in lens differentiation. The result of inhibiting BMP signaling was the development of small eyes without a lens, and the presence of a K12 positive corneal epithelium. During normal eye development, the lens formation program is interrupted at its periphery when it starts to invaginate, by the migration of neural crest cells that express Gremlin. Altogether, I have shown that the lens and cornea both originate from common precursor cells that are delineated in the preplacodal domain at the neurula stage, and that the corneal program is the over-riding default program.; Le tégument est formé de deux tissus, un épithélium et un mésenchyme. Il comprend la peau et la cornée. Au niveau de la face, ces derniers ont une origine embryonnaire commune: ectoderme et cellules des crêtes neurales. J'ai tout d'abord contribué à la mise en évidence de l'acquisition par le derme embryonnaire de ses capacités inductrices sur l'épiderme, et de l'indépendance de la différenciation de l'épithélium cornéen vis-à-vis de son mésenchyme, le stroma. Mes travaux principaux ont été d'établir quelle était la signature moléculaire du programme cornéen, et à quel moment et comment ce programme est mis en place chez l'embryon. La comparaison des transcriptomes des cellules souches de la cornée à celui des cellules souches épidermiques chez la souris montre 3621 gènes communs et 1768 gènes cornéens propres, en plus de Pax6, le gène clé de l'oeil, et de K12, la kératine type de la différenciation terminale de l'épithélium cornéen. La cornée résultant, selon un dogme ancien, d'une induction par le cristallin, j'ai effectué des expériences chez l'embryon de poulet de 2 jours afin de le vérifier. L'ablation chirurgicale de la placode cristallinienne ayant mis en évidence sa régénération, j'ai prévenu sa formation en électroporant Gremlin, un inhibiteur de BMP4, requis lors la spécification du cristallin par la vésicule optique. L'obtention d'oeil sans cristallin mais avec un épithélium cornéen exprimant K12 montre que le programme cornéen s'effectue par défaut lorsque le programme cristallinien est interrompu. Cet arrêt se produit normalement à la périphérie de la placode cristallinienne qui s'invagine, lors de la migration des cellules des crêtes neurales, productrices de Gremlin. Les précurseurs de l'épithélium cornéen sont donc communs avec ceux du cristallin, qui sont connus pour se ségréger chez l'embryon lors de la formation du domaine préplacodal au stade neurula.

The integument includes skin and cornea, which are both formed by the association of an epithelium and a mesenchyme. In the face, they are coming from the same embryonic layers, ectoderm and neural crest cells. During the first year of my thesis, I contributed to understand the acquisition by the dermis of its inductive capacities on the epidermis, and demonstrate that the corneal epithelium differentiation is independent of its mesenchyme. My principal aim was about the corneal epithelium program, its molecular profile, and how and when this program is established during embryogenesis. Mouse microarrays comparing gene expression of corneal epithelium and hair follicle stem cells revealed that 3621 genes were co-expressed while 1768 genes were exclusively expressed in the cornea, including Pax6, the master regulator of eye, and K12, a keratin indicative of corneal-type differentiation. The current dogma is that the establishment of the corneal program is dependent on signals from the lens. In order to test this model, we decided to ablate the lens primordium of 2-day chick embryos. Firstly, I surgically ablated the lens placode, and showed that the lens was subsequently regenerated in every single case. Then, I was able to prevent lens placode formation by in ovo electroporation of Gremlin, which is a BMP inhibitor. Indeed, BMP4 is the main known signal which allows the final step of what is a multistep program in lens differentiation. The result of inhibiting BMP signaling was the development of small eyes without a lens, and the presence of a K12 positive corneal epithelium. During normal eye development, the lens formation program is interrupted at its periphery when it starts to invaginate, by the migration of neural crest cells that express Gremlin. Altogether, I have shown that the lens and cornea both originate from common precursor cells that are delineated in the preplacodal domain at the neurula stage, and that the corneal program is the over-riding default program., Le tégument est formé de deux tissus, un épithélium et un mésenchyme. Il comprend la peau et la cornée. Au niveau de la face, ces derniers ont une origine embryonnaire commune: ectoderme et cellules des crêtes neurales. J'ai tout d'abord contribué à la mise en évidence de l'acquisition par le derme embryonnaire de ses capacités inductrices sur l'épiderme, et de l'indépendance de la différenciation de l'épithélium cornéen vis-à-vis de son mésenchyme, le stroma. Mes travaux principaux ont été d'établir quelle était la signature moléculaire du programme cornéen, et à quel moment et comment ce programme est mis en place chez l'embryon. La comparaison des transcriptomes des cellules souches de la cornée à celui des cellules souches épidermiques chez la souris montre 3621 gènes communs et 1768 gènes cornéens propres, en plus de Pax6, le gène clé de l'oeil, et de K12, la kératine type de la différenciation terminale de l'épithélium cornéen. La cornée résultant, selon un dogme ancien, d'une induction par le cristallin, j'ai effectué des expériences chez l'embryon de poulet de 2 jours afin de le vérifier. L'ablation chirurgicale de la placode cristallinienne ayant mis en évidence sa régénération, j'ai prévenu sa formation en électroporant Gremlin, un inhibiteur de BMP4, requis lors la spécification du cristallin par la vésicule optique. L'obtention d'oeil sans cristallin mais avec un épithélium cornéen exprimant K12 montre que le programme cornéen s'effectue par défaut lorsque le programme cristallinien est interrompu. Cet arrêt se produit normalement à la périphérie de la placode cristallinienne qui s'invagine, lors de la migration des cellules des crêtes neurales, productrices de Gremlin. Les précurseurs de l'épithélium cornéen sont donc communs avec ceux du cristallin, qui sont connus pour se ségréger chez l'embryon lors de la formation du domaine préplacodal au stade neurula.