Une publication du projet EXTRABRAIN financé par l’IdEx est apparue cette semaine
Comprendre le rôle de l’espace extracellulaire (ECS) dans la modulation de la communication neuronale représente une frontière du savoir dans la recherche actuelle sur le cerveau. Cette limite a des raisons conceptuelles et méthodologiques: l’organisation dynamique en 3D de l’ECS et le manque actuel d’outils d’investigation pertinents. L’objectif d’EXTRABRAIN (Laurent Cognet – LP2N, Laurent Groc – IINS, Mireille Blanchard-Desce – ISM et IMN, Erwan Bézard et Bruno Bontempi) est d’établir une démonstration de la dynamique spatio-temporelle des ECS et des récepteurs membranaires impliqués dans la plasticité synaptique sont intimement enchevêtrés et jouent un rôle physiologique et pathologique crucial dans les maladies d’Alzheimer et de Parkinson (MA et PD). Pour décrypter l’interaction intime entre ECS et les récepteurs dans la formation de la (dys)fonction du réseau neuronal, nous utilisons des méthodes innovantes de nano-imagerie optique basées sur des nano-reporters (nanotubes de carbone à paroi unique) couplées à des paradigmes de mémoire personnalisés et des modèles animaux de la MA et de la PD. Dans ce projet Idex, nous souhaitons spécifiquement imager et caractériser l’organisation de l’ECS dans les tissus cérébraux physiopathologiques en utilisant diverses sondes.
Un article de la prestigieuse revue Nature Nanotechnology a été publié ce 21 novembre par Laurent Cognet et Laurent Groc montrant pour la première fois l’utilisation de nanotubes de carbone comme sondes de fluorescence pour analyser à l’échelle nanométrique l’organisation de l’espace extracellulaire dans des coupes de cerveau vivant.
C’est un autre jalon de la démarche lancée en 2014 comme une collaboration interdisciplinaire entre l’IMN, l’IINS, le Laboratoire Photonique Numérique et Nanoscience (LP2N) et l’Institut des Sciences Moléculaires (ISM) de Bordeaux, dans le but d’explorer l’espace extracellulaire dans le cerveau sain et malade.
Une prochaine étape, actuellement en cours de développement conjointement par l’équipe d’Erwan Bézard à l’IMN et le laboratoire de Laurent Cognet à LP2N, est d’utiliser cette technologie pour sonder l’espace extracellulaire dans un modèle souris de la maladie de Parkinson, et de le corréler avec une analyse de la matrice extracellulaire du cerveau et de sa dynamique.
L’objectif ultime de ce projet est de comprendre la participation du compartiment extracellulaire dans le processus de neurodégénérescence qui se déroule dans la maladie de Parkinson, et de mettre en lumière l’étiologie de ce trouble et des synucléopathies apparentées.
REFERENCE
Single-nanotube tracking reveals the nanoscale organization of the extracellular space in the live brain
Antoine G. Godin, Juan A. Varela, Zhenghong Gao, Noémie Danné, Julien P. Dupuis, Brahim Lounis, Laurent Groc and Laurent Cognet
NATURE NANOTECHNOLOGY, 2016 NOV 21 (doi: 10.1038/nnano.2016.248)