Une lumière fluorescente pour étudier les troubles neurologiques

Appelé FlicR1 (Fluorescent indicator for voltage imaging Red), ces indicateurs permettent de suivre l’imagerie de l’activité électrique de nombreux neurones génétiquement ciblés avec une résolution spatiale et temporelle importante.

Mené par l’Université de l’Alberta avec le soutien de ses collègues de Harvard et de Yale, FlicR1 a une vitesse et une sensibilité suffisante pour signaler les fluctuations de tension à des fréquences allant jusqu’à 100 Hz dans les enregistrements d’essai unique avec la microscopie à champ large.

« Les troubles neuronaux ont un impact important et sans cesse croissant sur la qualité de vie », explique l’auteur principal Ahmed Abdelfattah, doctorant au Département de chimie à l’Université d’Alberta (UofA), au sujet des états qui vont de la maladie d’Alzheimer au syndrome de Zellweger. Cette nouvelle découverte attire l’attention sur les dysfonctionnements du cerveau humain, composé d’environ 80 milliards de neurones, organisés dans des circuits complexes qui constituent la base de l’intégration sensorielle, la coordination motrice et les fonctions supérieures du cerveau.

« Ces troubles neuronaux ne sont pas pleinement compris en raison de la capacité limitée que nous avons à définir leur base moléculaire sous-jacente », explique A. Abdelfattah. « Notre incapacité à visualiser facilement la fonction et la communication au sein des populations de cellules neuronales à des résolutions d’environ un millième de millimètre limite notre compréhension ».

A. Abdelfattah explique que, pour obtenir l’imagerie fonctionnelle à cette résolution, nous devons nous tourner vers l’imagerie optique en utilisant des sondes fluorescentes qui peuvent changer de couleur ou d’intensité quand un neurone particulier est activé.

FlicR1 (le nouveau biocapteur de tension) transforme avec succès les signaux électriques entre les neurones en fluorescence qui peut être facilement mesurée en utilisant la microscopie à fluorescence classique. « Nous prévoyons que FlicR1 et ses futurs développements pourront servir à percer le mystère de la base fonctionnelle des troubles neuronaux plus en détails et nous donner les moyens de développer de nouveaux traitements ».

Pour en savoir plus :
Article original : The Journal of Neuroscience , 24 February 2016,
Abdelfattah A., S. L. Farhi, Y. Zhao, D. Brinks, P. Zou, A. Ruangkittisakul, J. Platisa, V. A. Pieribone, K. Ballanyi, A. E. Cohen and R. E. Campbell 2016, “A Bright and Fast Red Fluorescent Protein Voltage Indicator That Reports Neuronal Activity in Organotypic Brain Slices”, 36(8) : 2458-2472 ; doi : 10.1523/JNEUROSCI.3484-15.2016
http://www.jneurosci.org/content/36/8/2458.short?sid=647b2e9f-cb91-4112-b1f8-f91c3886329c
Contact :
Ahmed Abdelfattah
Department of Chemistry - University of Alberta
ahmed.abdelfattah[a]ualberta.ca

Source :
Communiqué de presse du 23 février 2016 de l’Université d’Alberta –
https://uofa.ualberta.ca/science/science-news/2016/february/fluorescent-neuroscience

Rédacteur :
Mathieu Leporini – Attaché pour la Science et la Technologie à Vancouver – mathieu.leporini[a]diplomatie.gouv.fr