Sabine Levi - The dynamic synapse

Nous explorons les mécanismes cellulaires et moléculaires dépendant de l’activité impliqués dans la mise en place et l’élagage des synapses au cours du développement et ceux qui régulent la plasticité des synapses matures. Notre modèle d’étude principal est la synapse inhibitrice GABAergique de l’hippocampe. Nous allons de la molécule au comportement animal. D’abord, nous identifions et caractérisons les mécanismes dans des cultures primaires de neurones d’hippocampe de rat en utilisant des approches pharmacologiques et génétiques, couplées à des techniques de vidéomicroscopie et d’imagerie standard ou des molécules uniques (Quantum Dot-based Single Particle Tracking QD-SPT et super-résolution STORM/PALM), ce qui nous permet d’étudier à l’échelle nanométrique la dynamique et la distribution membranaire des acteurs clés de la synapse. Les impacts fonctionnels des mécanismes identifiés sont évalués grâce à l’imagerie du calcium et du chlore. Puis, les mécanismes d’intérêt sont testés in vivo en utilisant des approches de suppression ou de surexpression des protéines d’intérêt (pharmacologie, injection stéréotaxique de virus, lignées de souris) sur les synapses et les interactions neurogliales grâce à l’imagerie 3D et l’analyse d’image sur Metamorph et Imaris, ainsi que sur le comportement animal (mémoire, exploration et interaction sociales, anxiété, épilepsie...).
En combinant les puissants outils génétiques et le système nerveux simple de C. elegans, Marie Gendrel, qui anime un petit groupe au laboratoire, cherche à identifier et caractériser de nouveaux déterminants présynaptiques de la transmission GABAergique, en se concentrant principalement sur les transporteurs d’acides aminés putatifs et connus de C. elegans. Contrairement aux vertébrés, la plupart des transporteurs du ver n’ont pas encore été caractérisés. Une fois identifiés, leurs orthologues vertébrés seront testés pour le transport du GABA, étant donné que les composants déjà connus de la machinerie GABAergique sont très bien conservés entre les mammifères et les vers.