Dysfonctionnement des astrocytes à l'origine des maladies neurodégénératives

Des données récentes suggèrent que la dysfonction ou la mort sélective de populations neuronales, à risque dans chaque maladie neurodégénérative, n'est pas exclusivement due à des mécanismes délétères touchant les neurones. Il existe de nombreux faisceaux d'arguments suggérant que la neurodégénérescence observée dans les maladies de Huntington (MH) et d’Alzheimer (MA) est influencée par un dysfonctionnement des cellules gliales, en particulier des astrocytes.​

Notre activité de recherche est centrée autour des interactions neurones-astrocytes en particulier sur le plan de la régulation du métabolisme énergétique. En effet, des travaux ont montré que les astrocytes jouent un rôle central pour assurer un approvisionnement énergétique aux synapses, sites de forte demande en énergie, très vulnérables pendant les états de stress qui peuvent se produire au cours des maladies neurodégénératives. Une perturbation des interactions métaboliques entre astrocytes et neurones pourrait alors compromettre les fonctions neuronales et la survie des neurones. Nos projets de recherche visent à déterminer l'origine cellulaire des perturbations du métabolisme énergétique observées dans la MH et la MA.

Nous utilisons des souris transgéniques modèles de la MA (3xTg) qui récapitulent les déficits métaboliques observés chez les patients et nous utilisons des techniques de culture cellulaire, d’imagerie cellulaire FRET, d’imagerie métabolique 3D in vivo, de transfert de gènes à l'aide de vecteurs viraux et d'enregistrement électrophysiologique sur tranches pour obtenir une meilleure compréhension des mécanismes de régulation de la production énergétique et de son utilisation subcellulaire.

 

Développement de vecteurs viraux (AAVs) qui ciblent les astrocytes dans l'hippocampe et le striatum

  
Recombinaison Cre-Lox induite par des vecteurs viraux qui ciblent les astrocytes au sein de l'hippocampe d'une souris Brainbow

Membres de l'équipe

• Marianne Maugard (doctorante): thèse de Neurosciences, Paris Saclay
  
• Pierre-Antoine Vigneron (doctorant) : thèse de Neurosciences, Paris Saclay
  
• Claire Séris (Master 2, UPMC)
  

Anciens membres de l’équipe

Projets en cours et financements

• Association France Alzheimer / Fondation de France (janvier 2013 – janvier 2016) : Bruno Cauli (CNRS UMR 7102, UMPC), Stéphane Oliet (INSERM U862, Bordeaux) Towards a gene therapy targeting astrocytes in AD
• Fondation Plan Alzheimer (Janvier 2016-janvier 2018) Role of astrocytic 3-phosphoglycerate dehydrogenase in AD
  

Publications récentes

Current technical approaches to brain energy metabolism
Barros LF, Bolaños JP, Bonvento G, Bouzier-Sore AK, Brown A, Hirrlinger J, Kasparov S, Kirchhoff F, Murphy AN, Pellerin L, Robinson MB, Weber B.
Glia. 2017 Nov 7.

Imaging and spectroscopic approaches to probe brain energy metabolism dysregulation in neurodegenerative diseases
Bonvento G, Valette J, Flament J, Mochel F, Brouillet E.
J Cereb Blood Flow Metab. 2017 Jun;37(6):1927-1943.

Complex I assembly into supercomplexes determines differential mitochondrial ROS production in neurons and astrocytes
Lopez-Fabuel I, Le Douce J, Logan A, James AM, Bonvento G, Murphy MP, Almeida A, Bolaños JP. 
Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Nov 15;113(46):13063-13068

Synaptic scaling up in medium spiny neurons of aged BACHD mice: A slow-progression model of Huntington's disease
Rocher AB, Gubellini P, Merienne N, Boussicault L, Petit F, Gipchtein P, Jan C, Hantraye P, Brouillet E, Bonvento G.
Neurobiol Dis. 2016 Feb;86:131-139

Plasticity of astroglial networks in olfactory glomeruli
Roux L, Benchenane K, Rothstein JD, Bonvento G, Giaume C. (2011)
Proc Natl Acad Sci USA 108(45):18442-18446.

In vivo expression of polyglutamine-expanded huntingtin by mouse striatal astrocytes impairs glutamate transport: a correlation with Huntington's Disease subjects
Faideau M, Kim J, Cormier K, Gilmore R, Welch M, Auregan G, Dufour N, Guillermier M, Escartin C, Brouillet E, Hantraye P, Déglon N, Ferrante RJ and Bonvento G (2010) 
Hum Mol Genetics, 19:3053-3067

Plasticity of astroglial networks in olfactory glomeruli
Roux L, Benchenane K, Rothstein JD, Bonvento G, Giaume C. (2011)
Proc Natl Acad Sci USA 108(45):18442-18446.​​