Caracterisation fonctionnelle de neurones normaux et pathologiques

09 novembre 2020

Chez l’homme, la forme la plus fréquente de déficience intellectuelle et du spectre du désordre de l’autisme est le syndrome de l’X Fragile (SXF) ; il est dû au déficit d’expression du gène Fmr1 et de la protéine correspondante FRMP, laissant les patients sans solution thérapeutique. Un effort visant à déterminer le rôle de la protéine FMRP dans les cellules normales est crucial pour comprendre les mécanismes qui conduisent au SXF ; notamment à cause de la grande diversité des phénotypes associés à ce syndrome. Grace à une adaptation instrumentale en cytométrie en flux, l'équipe de Barbara Bardoni, DR Inserm à l'Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire (IPMC - UCA/CNRS) a développé, dans ce but, une nouvelle méthode de tri fonctionnel pharmacologique dynamique des neurones cérébraux de souris permettant de les caractériser en temps réel en réponse à une stimulation. Les chercheurs ont appelé cette technique aiFACS pour: agonist-induced Functional Analysis and Cell Sorting. En savoir plus

Grâce à l’aiFACS, ils ont étudié les dérégulations des flux de calcium dans des interneurones isolés marqués avec la sonde calcique Fluo-4 AM et stimulés avec le neurotransmetteur AMPA. Après stimulation les cellules ont été triées et soumises au séquençage de population d’ARNm par cellule unique. En fonction des gènes exprimés, ceci leur a permis d’identifier neuf sous-populations d’interneurones qui répondent au stimulus AMPA. En procédant de manière identique avec les cellules dissociées du cerveau des souris Fmr1-KO, le modèle murin du syndrome de l’X Fragile, les chercheurs ont observé que les interneurones qui n’expriment pas le gène Fmr1 sont aussi organisés en neuf sous-populations. Mais par contre, de manière intéressante, leurs proportions respectives sont différentes par rapport aux interneurones de souris contrôle. Cette analyse a permis de conclure que les interneurones dépourvus de Fmr1 ont une dérégulation générale de la réponse AMPA à un moment spécifique du développement du cerveau post-natal.

Cette nouvelle approche permettra de construire une cartographie des interneurones basée sur leur fonction plutôt que sur leur morphologie ou localisation dans le cerveau. Elle procure une preuve de concept confirmant que l'équilibre entre l'activité neuronale inhibitrice et excitatrice est anormal dans le cerveau des patients souffrant du syndrome de l’X Fragile.

Contact Chercheuse

Barbara Bardoni
DR Inserm
Chef d'équipe IMPC (UCA/CNRS)
Métabolisme de l’ARN et maladies liées au neuro-développement
Mail : bardoni@ipmc.cnrs.fr
Téléphone : 04 93 95 77 66


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