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Développement cortical

Equipe Cardoso

Développement cortical

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Thème de recherche

Notre équipe étudie les Malformations du Développement Cortical (MDCs), qui sont des causes majeures de retard mental et d’épilepsie pharmaco-résistante chez l’enfant.
Nous réalisons des études multi-displinaires, impliquant morphologistes, biologistes moléculaires et électrophysiologistes. De plus, nous avons établi des collaborations avec des cliniciens et généticiens (projet Européen EPICURE), nous permettant une évaluation transversale de nos travaux de recherche.

Nous concentrons nos efforts sur :

[1] l’identification de nouveaux gènes et acteurs moléculaires impliqués dans les processus de migration neuronale, et étant perturbés dans les MDCs;

[2] une meilleure compréhension du lien entre génotype et phénotype, et du processus conduisant à un patron de migration anormal;

[3] la caractérisation des mécanismes physiopathologiques responsable de l’épileptogenèse dans les MDCs, de façon à identifier précisément la zone génératrice des crises, à décrire ses propriétés et les mécanismes de genèse des crises, pour, à terme, suggérer de nouvelles approches thérapeutiques.

Projets spécifiques

Nos projets spécifiques sont les suivants :

  • aIdentification de nouveaux gènes candidats impliqués dans la migration neuronale et les MDCs
  • bMécanisme de genèse des MDCs
  • cAnalyse Morphofonctionelle des réseaux hétérotopiques
  • dRépercussions fonctionnelles des défauts de migration neuronale : analyse du rat DCX knockdown
  • eEpilepsies et encéphalopathies développementales d'origine génétique et virale
a

Identification de nouveaux gènes candidats impliqués dans la migration neuronale et les MDCs

C Cardoso (PI)
avec E Pallesi, A Carabalona, PPGI
Dans ce sous projet, nous proposons de réaliser des cribles fonctionnels qui s’appuient sur l’ARN interférence (ARNi) in vivo afin d’identifier de nouveaux gènes de MDCs.

b

Mécanisme de genèse des MDCs

C Cardoso (PI)
avec A Carabalona, S Beguin, H Becq, E Pallesi, PPGI
Ce sous-projet a pour objectif d’élucider les mécanismes physiopathologiques à l’origine de l’épileptogenèse, en mettant à profit des nouveaux modèles de malformations corticales obtenus chez le rat grâce à la méthode d’ARN interférence in utero.

c

Analyse Morphofonctionelle des réseaux hétérotopiques

J-B Manent (PI)
avec C Cardoso, L Petit, H Becq, I Jorquera, A Carabalona, PPGI
et des collaborations avec les équipes de I Bureau, V Crepel et L Aniksztejn
Dans ce sous-projet, notre but est de mieux décrire les réseaux neuronaux hétérotopiques, en combinant différentes méthodes de « circuit mapping » : des méthodes neuro-anatomiques conventionnelles, des outils de biologie moléculaire et la méthode de ‘laser scanning photostimulation’.

d

Répercussions fonctionnelles des défauts de migration neuronale : analyse du rat DCX knockdown

J-B Manent (PI)
avec C Cardoso, L Petit, H Becq, I Jorquera, A Carabalona, PPGI
et des collaborations avec les équipes de V Crepel and L Aniksztejn
Dans ce sous-projet, notre but est d’identifier la structure génératrice des crises chez le rat DCX knockdown, et de décrire ses propriétés et sa connectivité.

 

e

Epilepsies et encéphalopathies développementales d'origine génétique et virale

P Szepetowski (PI) et S Bauer (PI)
avec N Burnashev, S Tarhini, E Buhler, PBMC
Nous visons à étudier et à cibler les altérations pathologiques d’origine génétique ou non génétique (e.g. infections virales) qui surviennent tôt dans le développement du cerveau et qui peuvent avoir des conséquences sévères et à long terme sur le développement et le fonctionnement du cerveau.

Mots clés

Développement du Cerveau, Epilepsie, Cortex Cérébral, Malformations du Développement Cortical, Migration Neuronale, Modèles Animaux

Approches expérimentales

Méthodes Histologiques et Neuroanatomiques, Biologie Cellulaire et Moléculaire (Interférence ARN, électroporation in utero), Culture cellulaire et d’explants, Enregistrements Extracellulaires Multi-sites sur Matrices d’électrodes, Imagerie time-lapse

Collaborations et anciens membres

Collaborateurs:
– Epicure European network (Coordinateur G Avanzini)
– Renzo Guerrini (Université de Florence, Italie),
– Massimo Pasqualetti (Université de Pise, Italie)
– Heiko Luhman (Université de Mainz, Allemagne)
– Jamel Chelly (Institut Cochin, Paris, France)
– William B. Dobyns (Université de Chicago, USA),
– Rikke S. Moller (Université de Copenhague, Danemark)
– Hiroshi Kawasaki (Université de Tokyo, Japon)

Anciens membres:
– James Ackman (Yale University)
– Sabrina Khantane (Invitrogen)
– Irina Popova
– Aurélie Carabalona (Columbia University)

Financements

– Communauté Européenne (EC contract number LSH-CT-2006-037315 (EPICURE) FP6 – Thematic priority LIFESCIHEALTH)
– ANR: 2006 neurosciences neurologie et phychiatrie (ANR-06-NEURO-008-01 contract number RPV06055ASA)
– ANR: 2009 Programme Retour Post-doctorants (contract number RPV09010AAA) to JB Manent
– Fondation J Lejeune to JB Manent
– FRC Rotary to A Represa
– Europe/INSERM/Région PACA – PhD fellowship to A Carabalona

Stages, thèses, post-docs

L’équipe accueille des étudiants niveau M1, M2, doctorat ou post-doctorat.
Candidatures à adresser par email à Alfonso Represa.

Nos publications

Periventricular heterotopia in 6q terminal deletion syndrome: role of the C6orf70 gene.

Conti V, Carabalona A, Pallesi-Pocachard E, Parrini E, Leventer RJ, Buhler E, McGillivray G, Michel FJ, Striano P, Mei D, Watrin F, Lise S, Pagnamenta AT, Taylor JC, Kini U, Clayton-Smith J, Novara F, Zuffardi O, Dobyns WB, Scheffer IE, Robertson SP, Berkovic SF, Represa A, Keays DA, Cardoso C, Guerrini R

Brain : a journal of neurology - Nov 2013

Tubacin prevents neuronal migration defects and epileptic activity caused by rat Srpx2 silencing in utero.

Salmi M, Bruneau N, Cillario J, Lozovaya N, Massacrier A, Buhler E, Cloarec R, Tsintsadze T, Watrin F, Tsintsadze V, Zimmer C, Villard C, Lafitte D, Cardoso C, Bao L, Lesca G, Rudolf G, Muscatelli F, Pauly V, Khalilov I, Durbec P, Ben-Ari Y, Burnashev N, Represa A, Szepetowski P

Brain : a journal of neurology - Aug 2013

An epilepsy-related ARX polyalanine expansion modifies glutamatergic neurons excitability and morphology without affecting GABAergic neurons development.

Beguin S, Crépel V, Aniksztejn L, Becq H, Pelosi B, Pallesi-Pocachard E, Bouamrane L, Pasqualetti M, Kitamura K, Cardoso C, Represa A

Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991) - Jun 2013

A glial origin for periventricular nodular heterotopia caused by impaired expression of Filamin-A.

Carabalona A, Beguin S, Pallesi-Pocachard E, Buhler E, Pellegrino C, Arnaud K, Hubert P, Oualha M, Siffroi JP, Khantane S, Coupry I, Goizet C, Gelot AB, Represa A, Cardoso C

Human molecular genetics - Mar 2012

Cell-autonomous and cell-to-cell signalling events in normal and altered neuronal migration.

Manent JB, Beguin S, Ganay T, Represa A

The European journal of neuroscience - Nov 2011

The clinicopathologic spectrum of focal cortical dysplasias: a consensus classification proposed by an ad hoc Task Force of the ILAE Diagnostic Methods Commission.

Blümcke I, Thom M, Aronica E, Armstrong DD, Vinters HV, Palmini A, Jacques TS, Avanzini G, Barkovich AJ, Battaglia G, Becker A, Cepeda C, Cendes F, Colombo N, Crino P, Cross JH, Delalande O, Dubeau F, Duncan J, Guerrini R, Kahane P, Mathern G, Najm I, Ozkara C, Raybaud C, Represa A, Roper SN, Salamon N, Schulze-Bonhage A, Tassi L, Vezzani A, Spreafico R

Epilepsia - Jan 2011

Spontaneous epileptic manifestations in a DCX knockdown model of human double cortex.

Lapray D, Popova IY, Kindler J, Jorquera I, Becq H, Manent JB, Luhmann HJ, Represa A

Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991) - Nov 2010

GABAergic hub neurons orchestrate synchrony in developing hippocampal networks.

Bonifazi P, Goldin M, Picardo MA, Jorquera I, Cattani A, Bianconi G, Represa A, Ben-Ari Y, Cossart R

Science (New York, N.Y.) - Dec 2009

Basic mechanisms of MCD in animal models.

Battaglia G, Becker AJ, LoTurco J, Represa A, Baraban SC, Roper SN, Vezzani A

Epileptic disorders : international epilepsy journal with videotape - Sep 2009

A selective interplay between aberrant EPSPKA and INaP reduces spike timing precision in dentate granule cells of epileptic rats.

Epsztein J, Sola E, Represa A, Ben-Ari Y, Crépel V

Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991) - Apr 2010

Mutations in the beta-tubulin gene TUBB2B result in asymmetrical polymicrogyria.

Jaglin XH, Poirier K, Saillour Y, Buhler E, Tian G, Bahi-Buisson N, Fallet-Bianco C, Phan-Dinh-Tuy F, Kong XP, Bomont P, Castelnau-Ptakhine L, Odent S, Loget P, Kossorotoff M, Snoeck I, Plessis G, Parent P, Beldjord C, Cardoso C, Represa A, Flint J, Keays DA, Cowan NJ, Chelly J

Nature genetics - Jun 2009

Abnormal network activity in a targeted genetic model of human double cortex.

Ackman JB, Aniksztejn L, Crépel V, Becq H, Pellegrino C, Cardoso C, Ben-Ari Y, Represa A

The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience - Jan 2009

GRIN2A mutations in acquired epileptic aphasia and related childhood focal epilepsies and encephalopathies with speech and language dysfunction.

Lesca G, Rudolf G, Bruneau N, Lozovaya N, Labalme A, Boutry-Kryza N, Salmi M, Tsintsadze T, Addis L, Motte J, Wright S, Tsintsadze V, Michel A, Doummar D, Lascelles K, Strug L, Waters P, de Bellescize J, Vrielynck P, de Saint Martin A, Ville D, Ryvlin P, Arzimanoglou A, Hirsch E, Vincent A, Pal D, Burnashev N, Sanlaville D, Szepetowski P

Nature genetics - Sep 2013

Administration of Drugs Targeting Microglia Improves the Neurodevelopmental Outcome Following Cytomegalovirus Infection of the Rat Fetal Brain.

Cloarec R, Bauer S, Teissier N, Schaller F, Luche H, Courtens S, Salmi M, Pauly V, Bois E, Pallesi-Pocachard E, Buhler E, Michel FJ, Gressens P, Malissen M, Stamminger T, Streblow DN, Bruneau N, Szepetowski P

Frontiers in cellular neuroscience - Jan 2018

A Kv7.2 mutation associated with early onset epileptic encephalopathy with suppression-burst enhances Kv7/M channel activity.

Devaux J, Abidi A, Roubertie A, Molinari F, Becq H, Lacoste C, Villard L, Milh M, Aniksztejn L

Epilepsia - May 2016

Impaired vocal communication, sleep-related discharges, and transient alteration of slow-wave sleep in developing mice lacking the GluN2A subunit of N-methyl-d-aspartate receptors.

Salmi M, Del Gallo F, Minlebaev M, Zakharov A, Pauly V, Perron P, Pons-Bennaceur A, Corby-Pellegrino S, Aniksztejn L, Lenck-Santini PP, Epsztein J, Khazipov R, Burnashev N, Bertini G, Szepetowski P

Epilepsia - Jul 2019

Transient microstructural brain anomalies and epileptiform discharges in mice defective for epilepsy and language-related NMDA receptor subunit gene Grin2a.

Salmi M, Bolbos R, Bauer S, Minlebaev M, Burnashev N, Szepetowski P

Epilepsia - Aug 2018

A possible link between KCNQ2- and STXBP1-related encephalopathies: STXBP1 reduces the inhibitory impact of syntaxin-1A on M current.

Devaux J, Dhifallah S, Maria M, Stuart-Lopez G, Becq H, Milh M, Molinari F, Aniksztejn L

Epilepsia - Oct 2017

Genetics of human epilepsies: Continuing progress.

Szepetowski P

Presse medicale (Paris, France : 1983) - Mar 2018

Functional Properties of Human NMDA Receptors Associated with Epilepsy-Related Mutations of GluN2A Subunit.

Sibarov DA, Bruneau N, Antonov SM, Szepetowski P, Burnashev N, Giniatullin R

Frontiers in cellular neuroscience - Jan 2017

Update on the genetics of the epilepsy-aphasia spectrum and role of GRIN2A mutations.

Lesca G, Møller RS, Rudolf G, Hirsch E, Hjalgrim H, Szepetowski P

Epileptic disorders : international epilepsy journal with videotape - May 2019

Inhibition of the Mitochondrial Glutamate Carrier SLC25A22 in Astrocytes Leads to Intracellular Glutamate Accumulation.

Goubert E, Mircheva Y, Lasorsa FM, Melon C, Profilo E, Sutera J, Becq H, Palmieri F, Palmieri L, Aniksztejn L, Molinari F

Frontiers in cellular neuroscience - Jan 2017

The conversion of glutamate by glutamine synthase in neocortical astrocytes from juvenile rat is important to limit glutamate spillover and peri/extrasynaptic activation of NMDA receptors.

Trabelsi Y, Amri M, Becq H, Molinari F, Aniksztejn L

Glia - Nov 2016

Cytomegalovirus Infection of the Rat Developing Brain In Utero Prominently Targets Immune Cells and Promotes Early Microglial Activation.

Cloarec R, Bauer S, Luche H, Buhler E, Pallesi-Pocachard E, Salmi M, Courtens S, Massacrier A, Grenot P, Teissier N, Watrin F, Schaller F, Adle-Biassette H, Gressens P, Malissen M, Stamminger T, Streblow DN, Bruneau N, Szepetowski P

PloS one -

Magnetofection™ of NMDA Receptor Subunits GluN1 and GluN2A Expression Vectors in Non-Neuronal Host Cells.

Bruneau N, Szepetowski P

Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) - Jan 2017

A recurrent KCNQ2 pore mutation causing early onset epileptic encephalopathy has a moderate effect on M current but alters subcellular localization of Kv7 channels.

Abidi A, Devaux JJ, Molinari F, Alcaraz G, Michon FX, Sutera-Sardo J, Becq H, Lacoste C, Altuzarra C, Afenjar A, Mignot C, Doummar D, Isidor B, Guyen SN, Colin E, De La Vaissière S, Haye D, Trauffler A, Badens C, Prieur F, Lesca G, Villard L, Milh M, Aniksztejn L

Neurobiology of disease - Aug 2015

Severe phenotypic spectrum of biallelic mutations in PRRT2 gene.

Delcourt M, Riant F, Mancini J, Milh M, Navarro V, Roze E, Humbertclaude V, Korff C, Des Portes V, Szepetowski P, Doummar D, Echenne B, Quintin S, Leboucq N, Singh Amrathlal R, Rochette J, Roubertie A

Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry - Jul 2015

NMDA receptor subunit mutations in neurodevelopmental disorders.

Burnashev N, Szepetowski P

Current opinion in pharmacology - Dec 2014

Heterogeneous pattern of selective pressure for PRRT2 in human populations, but no association with autism spectrum disorders.

Huguet G, Nava C, Lemière N, Patin E, Laval G, Ey E, Brice A, Leboyer M, Szepetowski P, Gillberg C, Depienne C, Delorme R, Bourgeron T

PloS one - Jan 2014

A subset of genomic alterations detected in rolandic epilepsies contains candidate or known epilepsy genes including GRIN2A and PRRT2.

Dimassi S, Labalme A, Lesca G, Rudolf G, Bruneau N, Hirsch E, Arzimanoglou A, Motte J, de Saint Martin A, Boutry-Kryza N, Cloarec R, Benitto A, Ameil A, Edery P, Ryvlin P, De Bellescize J, Szepetowski P, Sanlaville D

Epilepsia - Feb 2014

GRIN2A mutations cause epilepsy-aphasia spectrum disorders.

Carvill GL, Regan BM, Yendle SC, O'Roak BJ, Lozovaya N, Bruneau N, Burnashev N, Khan A, Cook J, Geraghty E, Sadleir LG, Turner SJ, Tsai MH, Webster R, Ouvrier R, Damiano JA, Berkovic SF, Shendure J, Hildebrand MS, Szepetowski P, Scheffer IE, Mefford HC

Nature genetics - Sep 2013

PRRT2 links infantile convulsions and paroxysmal dyskinesia with migraine.

Cloarec R, Bruneau N, Rudolf G, Massacrier A, Salmi M, Bataillard M, Boulay C, Caraballo R, Fejerman N, Genton P, Hirsch E, Hunter A, Lesca G, Motte J, Roubertie A, Sanlaville D, Wong SW, Fu YH, Rochette J, Ptácek LJ, Szepetowski P

Neurology - Nov 2012

Mutations in the gene PRRT2 cause paroxysmal kinesigenic dyskinesia with infantile convulsions.

Lee HY, Huang Y, Bruneau N, Roll P, Roberson ED, Hermann M, Quinn E, Maas J, Edwards R, Ashizawa T, Baykan B, Bhatia K, Bressman S, Bruno MK, Brunt ER, Caraballo R, Echenne B, Fejerman N, Frucht S, Gurnett CA, Hirsch E, Houlden H, Jankovic J, Lee WL, Lynch DR, Mohammed S, Müller U, Nespeca MP, Renner D, Rochette J, Rudolf G, Saiki S, Soong BW, Swoboda KJ, Tucker S, Wood N, Hanna M, Bowcock AM, Szepetowski P, Fu YH, Ptáček LJ

Cell reports - Jan 2012

The role of the urokinase receptor in epilepsy, in disorders of language, cognition, communication and behavior, and in the central nervous system.

Bruneau N, Szepetowski P

Current pharmaceutical design - Jan 2011

Functional variant in complement C3 gene promoter and genetic susceptibility to temporal lobe epilepsy and febrile seizures.

Jamali S, Salzmann A, Perroud N, Ponsole-Lenfant M, Cillario J, Roll P, Roeckel-Trevisiol N, Crespel A, Balzar J, Schlachter K, Gruber-Sedlmayr U, Pataraia E, Baumgartner C, Zimprich A, Zimprich F, Malafosse A, Szepetowski P

PloS one - Jan 2010

Infantile convulsions with paroxysmal dyskinesia (ICCA syndrome) and copy number variation at human chromosome 16p11.

Roll P, Sanlaville D, Cillario J, Labalme A, Bruneau N, Massacrier A, Délepine M, Dessen P, Lazar V, Robaglia-Schlupp A, Lesca G, Jouve E, Rudolf G, Rochette J, Lathrop GM, Szepetowski P

PloS one - Jan 2010

From rolandic epilepsy to continuous spike-and-waves during sleep and Landau-Kleffner syndromes: insights into possible genetic factors.

Rudolf G, Valenti MP, Hirsch E, Szepetowski P

Epilepsia - Aug 2009

Molecular networks implicated in speech-related disorders: FOXP2 regulates the SRPX2/uPAR complex.

Roll P, Vernes SC, Bruneau N, Cillario J, Ponsole-Lenfant M, Massacrier A, Rudolf G, Khalife M, Hirsch E, Fisher SE, Szepetowski P

Human molecular genetics - Dec 2010

A single postnatal injection of oxytocin rescues the lethal feeding behaviour in mouse newborns deficient for the imprinted Magel2 gene.

Schaller F, Watrin F, Sturny R, Massacrier A, Szepetowski P, Muscatelli F

Human molecular genetics - Dec 2010

Sushi repeat protein X-linked 2, a novel mediator of angiogenesis.

Miljkovic-Licina M, Hammel P, Garrido-Urbani S, Bradfield PF, Szepetowski P, Imhof BA

FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology - Dec 2009

Epileptic and developmental disorders of the speech cortex: ligand/receptor interaction of wild-type and mutant SRPX2 with the plasminogen activator receptor uPAR.

Royer-Zemmour B, Ponsole-Lenfant M, Gara H, Roll P, Lévêque C, Massacrier A, Ferracci G, Cillario J, Robaglia-Schlupp A, Vincentelli R, Cau P, Szepetowski P

Human molecular genetics - Dec 2008

Genetics of infantile seizures with paroxysmal dyskinesia: the infantile convulsions and choreoathetosis (ICCA) and ICCA-related syndromes.

Rochette J, Roll P, Szepetowski P

Journal of medical genetics - Dec 2008

An SCN2A mutation in a family with infantile seizures from Madagascar reveals an increased subthreshold Na(+) current.

Lauxmann S, Boutry-Kryza N, Rivier C, Mueller S, Hedrich UB, Maljevic S, Szepetowski P, Lerche H, Lesca G

Epilepsia - Sep 2013

Novel mutations in EPM2A and NHLRC1 widen the spectrum of Lafora disease.

Lesca G, Boutry-Kryza N, de Toffol B, Milh M, Steschenko D, Lemesle-Martin M, Maillard L, Foletti G, Rudolf G, Nielsen JE, á Rogvi-Hansen B, Erdal J, Mancini J, Thauvin-Robinet C, M'Rrabet A, Ville D, Szepetowski P, Raffo E, Hirsch E, Ryvlin P, Calender A, Genton P

Epilepsia - Sep 2010

Novel familial cases of ICCA (infantile convulsions with paroxysmal choreoathetosis) syndrome.

Rochette J, Roll P, Fu YH, Lemoing AG, Royer B, Roubertie A, Berquin P, Motte J, Wong SW, Hunter A, Robaglia-Schlupp A, Ptacek LJ, Szepetowski P

Epileptic disorders : international epilepsy journal with videotape - Sep 2010

Nuclear localization of a novel human syntaxin 1B isoform.

Pereira S, Massacrier A, Roll P, Vérine A, Etienne-Grimaldi MC, Poitelon Y, Robaglia-Schlupp A, Jamali S, Roeckel-Trevisiol N, Royer B, Pontarotti P, Lévêque C, Seagar M, Lévy N, Cau P, Szepetowski P

Gene - Nov 2008

Epilepsy and mental retardation limited to females: an under-recognized disorder.

Scheffer IE, Turner SJ, Dibbens LM, Bayly MA, Friend K, Hodgson B, Burrows L, Shaw M, Wei C, Ullmann R, Ropers HH, Szepetowski P, Haan E, Mazarib A, Afawi Z, Neufeld MY, Andrews PI, Wallace G, Kivity S, Lev D, Lerman-Sagie T, Derry CP, Korczyn AD, Gecz J, Mulley JC, Berkovic SF

Brain : a journal of neurology - Apr 2008

Molecular evolution of the human SRPX2 gene that causes brain disorders of the Rolandic and Sylvian speech areas.

Royer B, Soares DC, Barlow PN, Bontrop RE, Roll P, Robaglia-Schlupp A, Blancher A, Levasseur A, Cau P, Pontarotti P, Szepetowski P

BMC genetics - Oct 2007
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Alumni

  • Delphie Hardy, Post-doctorante 2022