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Interactions cellule-cellule dans le système nerveux central pathologique 

Notre équipe s’intéresse aux interactions cellule-cellule dans le système nerveux central (SNC), en condition normale ou pathologique avec une attention particulière portée à l’inflammation. De nombreux types cellulaires interagissent séquentiellement dans le SNC malade et contrôlent de façon synergique l’évolution des pathologies. La dynamique de ces interactions ainsi que leurs conséquences sont encore peu connues, en raison du manque de méthodes d’imagerie non invasives résolutives.

Nous avons établi des modèles de pathologies (glioblastome, sclérose en plaques, lésion de moelle épinière) dans des souris transgéniques ‘AMU-Neuroinflam’ dans lesquelles les cellules nerveuses, les cellules immunitaires ainsi que les vaisseaux sanguins fluorescent dans différentes couleurs.  Nous avons établi les conditions qui permettent de réaliser un nombre illimité d’observations du même champ visuel chez ces animaux par imagerie biphotonique « in vivo ».  Ceci permet une analyse quantitative et corrélative de la distribution ainsi que les interactions cellulaires dans un environnement physiologique.

Jusqu’à présent, nous avons décrit de manière spatio-temporelle l’interaction des cellules neurales avec l’angiogenèse dans le contexte des glioblastomes et des lésions de la moelle épinière. Nous avons mis en évidence le fait que la croissance tumorale n’est pas directement corrélée à la densité de vaisseaux sanguins. En revanche, dans les lésions de moelle nous avons observé que la régénération des axones se produit toujours dans le voisinage de vaisseaux angiogéniques. La différenciation locale de monocytes infiltrants, qui se produit en réponse à l’environnement moléculaire généré par l’interaction des granulocytes pro-inflammatoires avec la microglie résidente, donne naissance à une sous-population de cellules dendritiques (mo-DC) identifiée par la co-expression de marqueurs fluorescents. Cette population suspectée être “anti-inflammatoire” a ensuite été retrouvée à la fois dans des modèles de démyélinisation et dans les traumatismes médullaires dans les jours précédant la rémission des symptômes fonctionnels. 

Ces modèles et méthodologies se sont avérés utiles pour évaluer l’effet d’éventuelles thérapeutiques telles qu’un traitement anti-angiogénique sur la réponse inflammatoire, le développement d’une neuroprothèse électro-stimulable pour régénérer la moelle épinière lésée (consortium européen « Neurofibres ») et l’efficacité antitumorale de des impulsions de tension délivrées par des électrodes souples en polymère conducteur.