Un ultramicroscope pour étudier les neurones

Publié le : 24 octobre 2016

Titre du projet : « Ultramicroscope à feuille de lumière pour la reconstruction 3D d’échantillons rendus transparents : un outil performant pour étudier les réseaux neuronaux dans des conditions physiologiques et pathologiques. » – Porteur de projet : Dr Paolo GIACOBINI – Centre de Recherche Jean-Pierre Aubert – Lille

Equipement financé : 183 701.50 € attribués en 2016 pour l’équipement d’un ultramicroscope à feuille de lumière. Cet équipement est financé grâce à l’opération Rotary-Espoir en Tête 2016 et l’expertise scientifique est assurée par le Conseil scientifique de la FRC.

 

Description du projet :

Récemment, plusieurs techniques ont été développées pour rendre une coupe, un tissu, un organisme transparent : le but étant de les rendre perméables à des macromolécules (anticorps par exemple) afin de visualiser l’ensemble des connexions cellulaires. Parmi ces méthodes, la technique appelée 3DISCO (3D-imaging of solvent-cleared organs) est simple, bon marché et permet une analyse 3D d’un marquage en fluorescence des organes embryonnaires et adultes chez la souris. L’équipe du Dr Giacobini propose d’utiliser cette approche pour étudier les réseaux neuronaux dans des modèles murins atteints de maladies d’Alzheimer ou de Parkinson afin d’établir s’il existe un lien entre le système neuroendocrinien et certaines pathologies neurologiques et psychiatriques.

 

En effet, les interactions entre les systèmes hypothalamiques et endocriniens périphériques jouent un rôle essentiel dans le développement du cerveau. Le Dr Giacobini émet l’hypothèse que la neurodégénérescence et le déficit cognitif associé pourraient être favorisés par un dysfonctionnement d’une petite population neuroendocrine (la gonadolibérine hypothalamique (GnRH)) qui contrôle la fonction de reproduction chez les mammifères.

Ce projet implique trois équipes appartenant au Centre de Recherche Jean-Pierre Aubert : l’équipe « Développement et Plasticité du Cerveau Neuroendocrine » du Dr Giacobini, l’équipe « Alzheimer & Taupathies » du Dr Buée et l’équipe « Stades précoces de la maladie de Parkinson » du Dr Chartier-Harlin

Les trois responsables sont des experts dans leur domaine respectif : neuroendocrinologie, la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson.

 

Afin de développer ce projet, l’acquisition d’un ultra-microscope à feuille de lumière est nécessaire. Ce microscope permet de faire des analyses à grande vitesse de tissus ou d’organes entiers (le cerveau, par exemple) rendus transparents avec l’approche 3DISCO, sans couper les tissus, et donc tout en préservant la connectivité cellulaire. En combinant l’approche 3DISCO avec une analyse par ultramicroscopie à feuille de lumière, il sera possible de visualiser les réseaux neuronaux vulnérables dans des modèles expérimentaux de Parkinson et d’Alzheimer.

Ces travaux innovants et précurseurs devraient permettre d’ouvrir de nouveaux champs de recherche notamment vers une analyse détaillée des connexions neuronales dans des conditions normales et pathologiques et d’étudier pour la première fois la relation entre l’activité des neurones à GnRH et les maladies neurodégénératives.

 

Le centre de recherche

Le Centre de Recherche Jean-Pierre Aubert est une structure mixte Inserm – Université de Lille – Centre Hospitalier régional Universitaire (CHRU). Il est composé de six équipes : trois dans le domaine des neurosciences, deux dans le domaine du Cancer et une en chimie thérapeutique.

Le centre compte plus de 200 personnes (cliniciens, biologistes, physiopathologistes, chimistes) travaillant sur les sites de la Faculté de Pharmacie et de la Faculté de Médecine – Pôle Recherche (bâtiment Biserte (Inserm), l’Institut de Recherche sur le Cancer de Lille et un nouveau bâtiment facultaire). Cette mise en commun de compétences, permet une approche interactive plus large de grands problèmes biologiques : apoptose, voies de signalisation et de transduction de signal, cellules souches, chimiorésistance. Des projets de recherche transversaux associant plusieurs équipes du centre sont en place.