Les mitochondries sont importantes dans les axones et les cellules gliales pour une fonction axonale saine. Elles ont une multitude de fonctions et de caractéristiques, dont deux d'entre elles sont la production d'ATP et de radicaux oxygènes (ROS). En utilisant des sondes virales et de la microscopie biphonotique, nous sommes capables d'observer et de quantifier plusieurs paramètres (ATP, ROS, Calcium, pH, morphologie) de la physiologie mitochondriale in vivo, à la fois dans les axones et dans les cellules gliales. Nous utilisons différents paradigmes pour analyser le rôle des mitochondries et du métabolisme dans la maintenance des feuillets de myéline des axones myélinisés, ainsi que dans les maladies du nerf périphérique.

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Nous mettons en oeuvre de la microscopie biphotonique et l'imagerie Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS) dans le laboratoire. Cette dernière nous permet de capturer l'image de la myéline en temps réel, in vivo, sans marquage.

Il a été émis comme hypothèse que les astrocytes et les oligodendrocytes, cellules appelées glie du système nerveux central (SNC), fournissent aux axones du lactate, qui peut être convertit en pyruvate, pour maintenir l'approvisionnement de la chaine de transport d'électrons pour produire de l'énergie cellulaire sous forme d'ATP. Le lactate est rapidement produit en fin de glycolyse, une manière peu efficace mais classique de produire de l'ATP dans la glie du SNC. Le lactate pourrait être transportéen suivant son gradient de la glie aux neurones par des transprteurs monocarboxylate, dont différentes isoformes sont exprimées dans les 2 types cellulaires. Il n'est pas clair de savoir à quel point le lactate est important pour l'axone sain ou abimé. en utilisant des approches d'imagerie de pointe, le but du projet est de comprendre le rôle du lactate issu de la glie dans les axones myélinisés et démyélinisés, et en particulier dans la production d'ATP et la dégénérescence axonale, une caractéristique pathologique importante et pourtant peu comprise de nombreuses scléroses.

Nos approches se basent sur :

  • Imagerie in vivo
  • Modèles animaux
  • Transductions virales
  • Système Cre/Lox
  • Histologie
  • Imagerie CARS
  • Electrophysiologie

 

Publications majeures

Hajjar H et al., J Biophotonics. doi: 10.1002/jbio.201800186, 2018

Tricaud N, Front Cell Neurosci. 5;11:414, 2018.

Fernando RN et al., Nat Commun. 20;7:12186, 2016.

Gonzalez S et al., Mitochondrion. 23:32-41, 2015.

Gonzalez S. et al., Nature Protocols. 9(5):1160-9, 2014

Bartolami S et al., Med Sci. 28(4):341-3, 2012

Jacob C et al., Nat. Neurosci. 14:429-436, 2011

Cotter L et al., Science. 268:1415-18, 2010

Özçelik M et al., J. Neurosci. 30(11): 4120-31, 2010

 

Collaborations

  • Roman Chrast, Karolinska Institute, Sweden
  • Fatiha Nothias, UPMC, Paris, France
  • Florence Perrin, MMDN, Montpellier
  • Hwan Tae Park, Dong-A University, Busan, South Korea
  • Hervé Rigneault, Institut Fresnel, Marseille, France
  • Guy Lenaers  PREMMi, Angers, France

 

Financements

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