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Krox20 inactivation in the PNS leads to CNS/PNS boundary transgression by central glia - 19/01/11

L’inactivation de Krox20 dans le SNP conduit à une transgression de la frontière SNC/SNP par les cellules gliales centrales

Doi : 10.1016/j.neurol.2010.07.043 
F. Coulpier a, b, L. Decker b, B. Funalot c, d, J.-M. Vallat d, Federico Garcia-Bragado e, P. Charnay b, , P. Topilko b
a Inserm, U1024, CNRS UMR 8197, IBENS, plate-forme Transcriptome, École normale supérieure, 46, rue d’Ulm, 75230 Paris cedex 05, France 
b Inserm, U1024, CNRS UMR 8197, IBENS, Developmental Biology Section, École normale supérieure, 46, rue d’Ulm, 75230 Paris cedex 05, France 
c Laboratoire de biochimie et génétique moléculaire, CHU de Limoges, 2, avenue Martin-Luther-King, 87042 Limoges, France 
d Department of Neurology, National reference center “rare peripheral neuropathies”, CHU de Limoges, 2, avenue Martin-Luther-King, 87042 Limoges, France 
e Servicio de Anatomia Patologica, Hospital Virgen del Camino, Pamplona, Spain 

Corresponding author.

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Abstract

CNS/PNS interfaces constitute cell boundaries, since they delimit territories with different neuronal and glial contents. Despite their potential interest in regenerative medicine, the mechanisms restricting oligodendrocytes and astrocytes to the CNS, and Schwann cells to the PNS in mammals are not known. To investigate the involvement of peripheral glia and myelin in the maintenance of the CNS/PNS boundary, we have first made use of different mouse mutants. We show that inactivation of Krox20/Egr2, a master regulatory gene for myelination in Schwann cells, results in transgression of the CNS/PNS boundary by astrocytes and oligodendrocytes and in myelination of nerve root axons by oligodendrocytes. In contrast, such migration does not occur with the TremblerJ mutation, which prevents PNS myelination without affecting Krox20 expression. Altogether these data suggest that maintenance of the CNS/PNS boundary requires a new Krox20 function separable from myelination control. Finally, we have analyzed a human patient affected by a congenital amyelinating neuropathy, associated with the absence of the KROX20 protein in Schwann cells. In this case, the nerve roots were also invaded by oligodendrocytes and astrocytes. This indicates that transgression of the CNS/PNS boundary by central glia can occur in pathological situations in humans and suggests that the underlying mechanisms are common with the mouse.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Les interfaces entre système nerveux central (SNC) et périphérique (SNP) constituent des frontières cellulaires, car elles délimitent des territoires contenant des populations neuronales et gliales différentes. En dépit de leur intérêt potentiel pour la médecine régénérative, les mécanismes qui confinent les oligodendrocytes et les astrocytes dans le SNC et les cellules de Schwann dans le SNP ne sont pas connus chez les mammifères. Afin d’analyser l’implication de la glie périphérique et de la myéline dans le maintien de la frontière SNC/SNP, nous avons utilisé des souris mutantes. Nous montrons que l’inactivation de Krox20/Egr2, un gène-maître de la régulation de la myélinisation dans les cellules de Schwann, aboutit à la transgression de la frontière SNC/SNP par les astrocytes et les oligodendrocytes et à la myélinisation des axones des racines nerveuses par les oligodendrocytes. Une telle migration n’a pas lieu avec la mutation TremblerJ, qui empêche la myélinisation du SNP sans affecter l’expression de Krox20. Ces résultats suggèrent donc que le maintien de la frontière SNC/SNP requiert une fonction de Krox20 séparable du contrôle de la myélinisation. Nous avons également analysé un patient humain affecté d’une neuropathie congénitale amyélinisante, associée à l’absence de la protéine KROX20 dans les cellules de Schwann. Dans ce cas, les racines nerveuses sont envahies par des oligodendrocytes et des astrocytes. Cela indique que les mécanismes qui gouvernent la transgression de la frontière SNC/SNP sont communs à l’homme et à la souris.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Oligodendrocyte, Astrocyte, Schwan cell, Myelin, Nerve root, Neuropathy

Mots clés : Oligodendrocyte, Astrocyte, Cellule de Schwann, Myéline, Racine nerveuse, Neuropathie


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Vol 167 - N° 1

P. 51-56 - janvier 2011 Retour au numéro
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