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Accéder au plan complet du siteEtude des compartiments cellulaires impliqués dans la signalisation calcique au sein des astrocytes
le 20 septembre 2022
14h
14h
Soutenance de thèse de Lucas Benoit
Le mardi 20 septembre 2022, Lucas BENOIT soutiendra sa thèse intitulée "Etude des compartiments cellulaires impliqués dans la signalisation calcique au sein des astrocytes".
Cette thèse a été dirigée par Karin PERNET-GALLAY de la plateforme "Microscopie électronique" du GIN et co-dirigée par Andrea VOLTERRA, professeur à l'Université de Lausanne.Composition du jury :
- Karin PERNET-GALLAY, Ingénieur HDR, INSERM, Grenoble Institut des Neurosciences - Directrice de thèse
- Andrea VOLTERRA, Professeur, Université de Lausanne - co-Directeur de thèse
- Alain BUISSON, Professeur des universités, UGA - Examinateur
- Gilles BONVENTO, Ingénieur HDR, CEA, Institut de biologie François Jacob Fontenay-aux-roses - Examinateur
- Luc PELLERIN, Professeur des universités, Université de Poitiers - Rapporteur
- Serge MARTY, Chargé de Recherche, CNRS - Rapporteur
- Nicolas TONI, Professeur associé, Université de Lausanne - Examinateur
Résumé :
Les astrocytes sont des cellules essentielles au maintien de l’homéostasie du système nerveux central (SNC). Ce ne sont pas des cellules électriquement excitables, mais l’évolution des techniques de microscopie optique et le développement de sondes calciques à haute résolution temporelle a permis de mettre en évidence qu’il existe un « langage » au sein des astrocytes qui reposent sur des variations de la concentration intracellulaire en ions calciums. On sait désormais que 80-90 % de cette signalisation prend place dans des microdomaines qui sont localisés au niveau des prolongements cytoplasmiques les plus fins de l’astrocyte et qu’une partie de cette signalisation est corrélée à l’activité neuronale.L’origine de ces signaux calciques est encore mal connue, à l’heure actuelle il n’y a d’ailleurs pas de caractéristique structurale évidente. Les études en microscopie bi photoniques ont montré que les récepteurs à l'inositol triphosphate (IP3Rs) généralement situés sur le réticulum endoplasmique jouent un rôle important dans cette signalisation, mais à ce jour, le lien entre le réticulum endoplasmique et les signaux calciques n’a pas été formellement établi. La difficulté principale résulte du fait que ces microdomaines sont d’une taille inférieure à la résolution des microscopes optiques, les études de microscopie électronique sont donc nécessaires pour résoudre l’ultrastructure fine de ces structures ; de plus, la morphologie des fins prolongements de l’astrocyte requiert des approches tridimensionnelles pour appréhender leurs interactions avec les éléments synaptiques.
Dans ce travail de thèse, nous avons tiré profit de nouvelles cryo-méthodes pour élaborer un protocole de préparation des échantillons pour la microscopie électronique qui préserve autant que possible l’ultrastructure des astrocytes ; nous avons pour cela comparé différentes méthodes de fixation d’échantillons. Nous avons ensuite utilisé un microscope à balayage à faisceau d’ions focalisés (FIB/SEM) pour imager, en 3D, des fragments d’astrocytes avec un voxel isotropique de 4 nm. Cette approche nous a permis d’obtenir des mesures quantitatives morphologiques en 3D : nous avons ainsi démontré la présence de saccule de réticulum endoplasmique dans les domaines les plus fins de l’astrocyte, domaines qui sont d’ailleurs dépourvus de mitochondries, mais qui sont les sites de contact avec les synapses. Nous avons également montré, par un immunomarquage en 3D, que ces compartiments du réticulum contiennent des récepteurs à l’inositol 3-phosphate, dont le rôle dans la signalisation calcique est connu. Ensemble, ces résultats nous permettent de poser de nouvelles morphologiques sous-jacentes à la communication bidirectionnelle entre l'astrocyte et la synapses.
